技术资料 直线作动机 电动高速丝杆 选定
必要条件
使用机械 ..... 桌面升降机、压入机等
布局.....
同时使用两台电动高速丝杆(2台电机分别驱动或者1台使用联轴器的电机驱动)
- 最大负荷(W) .....载重或者工件的重量 N
- 丝杆轴速度(V) .....千斤顶的所需速度 m/min
- 行程 .....实际使用行程 mm
安装形状 .....端面安装或者法兰安装等
安装方式 .....底座固定或者轴端U形夹具支撑等

时间周期
选定次序
1. 计算修正载重Ws
考虑载重物的性质,参照表1的使用系数,计算修正载重Ws。
修正载重 Ws (kN) = 最大负荷 W (kN)×使用系数 Sf
表1 使用系数 Sf
负载的性质 | 使用例 | 使用系数 |
---|---|---|
无冲击的平滑运转 载荷惯性 小 |
开闭阀门 传送带转线装置 |
1.0~1.3 |
有轻微冲击的负载 载荷惯性 中 |
各种移动设备 各种升降机的升降 |
1.3~1.5 |
有大冲击,震动的负载 载荷惯性 大 |
使用台车搬送物品、保持压延滚子不偏移 | 1.5~3.0 |
注)上述运行系数为一般参考值,请根据使用条件决定。
2. 计算1台动力千斤顶的载重W
根据1台动力千斤顶的修正载重Ws计算载重W。联动运行时,参考表2的联动系数后进行计算。
1台动力千斤顶的载重 W (kN) = 修正载重 Ws (kN) 动力千斤顶的使用台数×联动系数 fd
表2 联动系数 fd
联动台数(台) | 2 | 3 | 4 | 5~8 |
---|---|---|---|---|
联动系数 | 0.95 | 0.9 | 0.85 | 0.8 |
3. 电动高速丝杆型号初选
在容许推力和丝杆荷重W相匹配的型号内做初选。
在使用行程上考虑一定的盈余量来选择行程。根据安装形式和轴配置做型号选定。
注意事项
- (1)载重量不论是静载、动载、冲击载荷均不得超过其推力容许范围,在考虑安全的前提下选择具有充分容量的型号。
- (2)如果超行程使用,将会导致电动高速丝杆破损出现异常。电动高速丝杆虽配有防脱落装置,但其作用是在手动操作时防止丝杆的意外脱落。
- (3)不论任何情况都不得进行人为的强行停机,人为的强行停机将会使电动高速丝杆内部严重受损。
- (4)法兰安装时,按照安装方式需将载重方向的容许推力限制在50%以下。详细请参考,点击此处打开。
6. 关于输入轴的悬臂容许荷载
输入轴连接皮带等驱动时,悬臂荷载需在悬臂容许荷载之内。
如超过容许值范围,可提高丝杆编号重新选择。
7. 所需输入转速的确认
千斤顶的所需输入转速可根据丝杆轴所需速度求得
N = V ℓ ×R
N:输入转速 r/min
V:丝杆轴速度 m/min
ℓ:副导程 m
R:蜗轮速比
详情请参考各产品主页内容。
输入容许转速为3000r/min。
输入转速需在容许值之内。
8. 时间负载率的确认
实际运行时间在一个工作时间周期内所占的比例。
时间负载率(%ED)需在容许值之内。
详细请参考(点击此处打开)。
%ED = 1个周期的运行时间 1个周期的运行时间 + 1个时间周期内的停止时间 ×100(%)
根据时间周期表计算时间负载率(%ED),计算方法如下所示。
%ED = t1 + t3 t1 + t2 + t3 + t4 ×100(%)
9. 所需输入力矩的确认
所需输入力矩的计算。
连接伺服电机使用时,需选择容许力矩可以满足使用要求的伺服电机。
T = W×ℓ 2×π×R×η + To
T:所需输入扭矩 N・m
W:升降负载 N
ℓ:副导程 m
π:圆周率 3.14
R:蜗轮速比
η:电动高速丝杆的综合功率和启动功率 注)
To:无负荷空转扭矩 N・m
※螺丝导程、涡轮速比、综合效率、无负载空转扭矩等请参考各产品的主要参数页面。需注意确认螺丝导程的单位。
例) 25mm ---> 0.025m
注)务必确认启动功率里的启动时的所需输入力矩。
10. 所需输入容量的确认
P = T×N 9550
T:所需输入扭矩 N・m
P:所需输入容量 kW
N:输入转速 r/min
11. 扭动输入轴的力矩
同一轴线上可以联结的电动高速丝杆的台数,受到丝杆轴强度的限制,请参考输入轴的容许力矩。
例)电动高速丝杆的配置如下图呈直线形时,驱动源会通过输入轴传递2台丝杆的所需输入力矩。
2台的合计力矩不能超过其输入轴容许力矩。
※启动时的峰值力矩不能超过输入轴容许力矩。

丝杆A的所需力矩TA
丝杆B的所需力矩TB
驱动源的所需力矩Tt = TA + TB < 容许输入轴扭矩
输入轴容许力矩请参考各产品主页参数。
12. 决定可选项
结合使用条件选择可选项
- ・输出选项
- ・位置检测选项
13. 选定电动高速丝杆的型号
正式选定电动高速丝杆的型号
选定例
必要条件
使用机械 ..... 上提升降机4台联动,工厂内常温30℃,无粉尘
布局 .....电动高速丝杆2台联动,用1台带制动的伺服电机驱动,此为1组,2组同步升降。(图1)
运行周期 .....参考图2
- ・最大负荷(W):28kN/4
- ・丝杆轴速度(V):180mm/s(10.8m/min)
- ・行程:540mm
安装形状 .....法兰连接,法兰位于箱子侧
安装方式 .....底座固定-轴端固定(顶端夹具使用桌形夹具)
预期寿命 .....30时间周期×2次/时间×8时间/天×250天/年×3年使用
图1 布局

2组(4台)同步升降
图2 时间周期

1个工作时间周期内的各时间 | |
---|---|
t1 | 3sec |
t2 | 2sec |
t3 | 3sec |
t4 | 6sec |
t | 14sec |
-
1. 根据最大载重计算修正载重Ws为(使用系数SF=1.3)
Ws = 28×1.3 = 36.4kN
-
2. 电动高速丝杆1台的载重W为(联动系数fd = 0.85)
W = 36.4 / 4 / 0.85 = 10.7kN
-
3. 根据1台的载重初步选定型号为SJ015H的电动高速丝杆。
使用行程为540mm,在考虑一定的盈余量后选择行程为600mm的丝杆。
-
4. 预期行走距离根据使用频率进行试算。
预期走行距离 = 0.54×2×30×2×8×250×10-3×3 = 388.8km
参考丝杆轴的预期使用寿命(点击此处打开)的同时,根据预期行走距离和载重的两轴交叉点选定丝杆的编号。
初选的SJ015H的预期行走距离和使用要求不相符,另选SJ030规格。...OK
-
5. 因压缩受力,需用压曲计算算式(点击此处打开)计算压曲容许载重。安全系数:sf=4。
Pcr = 20×104(30.72/775)2 = 295.8kN
sf = 295.8/10.7 > 4 ...OK
6. 制动伺服电机直接驱动,无需考虑输入轴的悬臂荷载。
-
7. 千斤顶的所需输入转速可根据丝杆轴所需速度求得
N = 10.8 / 0.025×6 = 2592 r/min
请注意丝杆轴的速度和螺丝导程的单位。
(180mm/s --->10.8m/min、25mm --->0.025m) -
8. 请在时间周期表内确认时间负载率。
%ED = (3 + 3) / 14×100 = 43%ED
容许时间负载率请参考(点击此处打开)。
根据输入转速2592r/min,周围温度30℃,得出容许时间负载率是50%ED。
50%ED > 43%ED ...OK
-
9. 计算1台电动高速丝杆的输入轴所需力矩。
稳定状态时的输入轴所需力矩
T = 10.7×1000×0.025 / 2 / π / 6 / 0.87 + 6 = 14.2N・m
螺丝导程,速比,综合效率,无负荷空转力矩等请参考各产品的主要参数页面。
计算综合效率时需使用每转一次的输入转速。需注意确认螺丝导程的单位。(25mm --->0.025m)
启动时的输入轴所需力矩。
T' = 10.7×1000×0.025 / 2 / π / 6 / 0.65 + 6 = 16.9N・m
启动效率请参考各产品的主要参数页面。
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10. 1台伺服电机驱动2台电动高速丝杆,需计算带制动伺服电机在控制1台高速丝杆时的所需输入轴力矩。
伺服电机的所需力矩为
Tm = 14.2×2 = 28.4N・m
伺服电机的所需启动力矩为
T'm = 16.9×2 = 33.8N・m
在选择伺服电机时,可以考虑满足额定转速3000r/min,额定力矩28.4N・m制动伺服电机,请注意确认启动力矩是否达到使用要求。
参考)伺服电机的所需容量
P = 28.4×3000 / 9550 ≒ 9kW
-
11. 因2台电动高速丝杆连接在同一条线上,靠近驱动源的那台丝杆的输入轴会接收到2台电动高速丝杆的力矩。
SJ030H的输入轴容许力矩可以满足电动高速丝杆输入轴的力矩要求。电动高速丝杆2台的力矩 = 16.9 + 16.9 < 65N・m ...OK
-
12. 丝杆的可选项
轴端形状(顶端夹具) --->桌形顶端夹具
粉尘少 --->根据需要可使用蛇形管(特殊规格产品)。
-
13. 综上可以选定型号为SJ030H-TCT6M的电动高速丝杆。