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旋转扭矩转换为直线推力计算公式 THK[1]


2. 滾珠螺桿的特長
2.1
驅動扭矩僅為滑動 螺桿的 1/3
僅可將迴轉運動變為直線運動,而且可容易地將直線 運動變為迴轉運動。 滾珠螺桿是滾珠沿螺桿與螺母間的螺紋溝槽做滾 動運動,因此可獲得高效率,與過去的滑動螺桿相 比,驅動扭矩僅為 1/3 以下(圖 2 、 3)。從而,不

圖 2 正效率(迴轉→直線)

圖 3 反效率(直線→迴轉)

2.1.1 導程角的計算法
…………………………… (1) β dp r : 導程角 : 滾珠中心直徑 : 進給螺桿的導程 (度) (mm) (mm)

2.1.2 推力與扭矩的關係
當施加推力或扭矩時,所產生的扭矩或推力可用 (2)?(4)式計算。

2.1.3 驅動扭矩的計算例
用有效直徑是:33mm、導程:10mm (導程角: 5 ° 30')的螺桿,運送質量為 500Kg 的物體,其所需 的扭矩如下。

(1)  獲得所需推力的驅動扭矩
Fa:摩擦阻力

(1)滾動導向(μ= 0.003) 滾珠螺桿(由於μ= 0.003 , 效率η= 0.96)
進給螺桿

m:質量 T:驅動扭矩

Fa:摩擦阻力 (14.7N) m:質量 (500kg)

T:驅動扭矩 (24N-mm)
導向圖

進給螺桿 (滾珠螺桿 效率η= 96 %)

……………………………… (2) T Fa μ g m r η1 : 驅動扭矩 : 導向面的摩擦阻力 : 導向面的摩擦阻力 : 重力加速度 : 運送物的質量 : 進給螺桿的導程 : 進給螺桿的正效率 (9.8m/s2) (kg) (mm) (圖 2) (N.mm) (N) 導向面的摩擦阻力 Fa=0.003 × 500 × 9.8=14.7N 驅動扭矩
導向圖 (滾動:摩擦係數μ= 0.003)

D

Fa = μ× mg

(2)施加扭矩時產生的推力
………………………… (3) Fa T r η1 : 產生的推力 : 驅動扭矩 : 進給螺桿的導程 : 進給螺桿的正效率 (N) (N.mm) (mm) (圖 2)

(2)滾動導向(μ= 0.003)   滑動螺桿(由於μ= 0.2 ,效 率η= 0.32)
Fa:摩擦阻力 (14.7N) m:質量 (500kg)

T:驅動扭矩 (73N-mm)

進給螺桿 (滑動螺桿 效率η= 32 %)

(3)施加推力時產生的扭矩
導向圖 (滾動:摩擦係數μ= 0.003)

………………………… (4) 導向面的摩擦阻力 T Fa r η2 : 產生的扭矩 : 施加的推力 : 進給螺桿的導程 : 進給螺桿的反效率 (N.mm) (N) (mm) (圖 3) Fa=0.003 × 500 × 9.8=14.7N 驅動扭矩


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