2024年4月1日发(作者：慈千雁)
水平及垂直安装的滚珠丝杠副计算
1、电主轴计算：
项目
电主轴扭矩：
电主轴功率：
机械效率：
符号
T
P
η
数值
66
5.5
0.95
756转/分r/min
单位
牛.米
千瓦
单位符号
N.M
KW
计算公式
T=9550*P*η/n最高
说明
66N.M值，参照洛轴厂样本5.5KW铣削电主轴的输出
得。
参照洛轴厂样本5.5KW铣削电主轴值得。
常取0.7-0.95
按其上公式计算得
电主轴最大扭矩时允许
n最高
的主轴最高转速：
2-1、垂直安装进给丝杠时进给电机功率值的确定：方法为：依据现场实际需求扭矩值来求步进电机的扭矩值：基本公式为：
T=3*[TL（力学相关的阻力力矩）+Ts（牛顿惯性运动学相关的从静止到动态的惯性阻力力矩）]------具体见下：(其中:蓝色底为根据实际取值的可变
黄色底为公式套算所得的不变的数据)
项目符号数值单位单位符号
计算公式
TL=为克服其重力产生的轴向阻力
所须的力矩TL=轴向（重力）阻力
值*（一圆周上的升角）距离值
（即力*力臂）/机械效率及统一
单位系数值=（m*g）*（Ph/2π）
/(1000*η）
举例为：m=157KG
举例为：Ph=5mm
举例为：V匀=5米/分
世界通用值
通常取值0.7～0.95；滚珠丝杠值取0.9
说明
力学相关的阻力力矩TL
TL2.722牛顿.米N.m
该值举例为：m=157KG重的Z轴上升重量；采用导程
丝杠或其他螺旋螺纹5mm螺距，带动其按5米/分的速
匀速移动：则通用计算公式为：为克服其重力产生的
阻力所须的力矩TL=轴向（重力）阻力值*（一圆周上
角）距离值（即力*力臂）/机械效率及统一单位系数
（m*g）*（Ph/2π）/(1000*η）
工作台重量
导程10mm滚珠丝杠或其
他螺旋螺纹10mm螺距
匀速运动速度
重力加速度值
机械传动效率值
牛顿惯性运动学相关的
从静止到动态的惯性阻
力力矩
m
Ph
V匀
g
η
157.00
10.00
5.00
9.80
0.90
公斤
毫米
米/分
米²/秒
Kg
mm
m/min
m²/s
Ts0.109牛顿.米N.m
Ts值是指：负荷及电机从静止启动，加速至工作台
动速度为：V匀=5米/分。所须的启动加速转矩：基本
转矩计算公式为：Ts=（J1+J2+......Jn）*ε
滚珠丝杠回转轴的转动
惯量
J10.00065公斤.米²Kg.m²
J值可由solidworks三维图直接查得。该值举例为
杠总长1.8米，直径25mm;由solidworks三维图直接查
J1=5.4/10000公斤.米²；同时本例中：联轴器及电机
本身的转动惯量值忽略不计。
初选滚珠丝杠轴规格
d32.00毫米mm
初选滚珠丝杠轴长度
L800.00毫米mm
水平移动的80KG重的工
作台，通过丝杠转换为
等效旋转，转动惯量的
J2值
J20.00040公斤.米²Kg.m²
J2值可下图直接查得其计算公式为：通过丝杠转换
²/(4*π²*i²)------本例传动比i=1
第1页
滚珠丝杠轴每分钟的转
速
n匀500.00转/分r/min
n匀=工作台移动速度（单位：米/
通用计算公式为：n匀=工作台移动速度（单位：米
分）/丝杠导程或其他螺旋螺纹螺
丝杠导程或其他螺旋螺纹螺距（单位：米）=V匀/
距（单位：米）=V匀/
（Ph*0.001）
（Ph*0.001）
物体从静止变为匀速转
动运动，转速为n匀，
的角加速度值
ε104.72
弧度/秒
平方
rad/s²
ε=(ω末-ω初)/(t末-t初)=(ω匀-0)/(t末-0)---
电力带动的运动的启动时间通常取值t末=0.1秒--0.
ε=0.10472*n/（0.1～0.5）；此
处取中间值0.3秒.------按机械设计手册单位换算关
处启动时间取0.5秒
有：ω匀=0.10472*n匀---故公式变为：ε=ω匀/（
0.5）=0.10472*n/（0.1～0.5）；此处启动时间取
启动时间
t0.50秒s
启动时间取0.1～0.5秒
依据现场实际需求扭矩
值来求步进电机的扭矩
值
T8.5牛顿.米N.m
T=3*[TL（力学相关的阻力力矩）
通用计算公式为：T=3*[TL（力学相关的阻力力矩
+Ts（牛顿惯性运动学相关的从静
（牛顿惯性运动学相关的从静止到动态的惯性阻力力
止到动态的惯性阻力力矩）]
通用计算公式为：对转动P=T*n匀/9550;对移动P=
/1000
电机功率
P0.44千瓦
Kw
T=P*9550/n匀
根据能量守恒定律按工
作直线运动或回转运动
校核电机功率
P千瓦
Kw
对转动P=T*n匀/9550;对移动
P=F*V匀/1000
通用计算公式为：对转动P=T*n匀/9550;对移动P=
/1000
2-2、水平安装进给丝杠时进给电机功率值的确定：方法为：依据现场实际需求扭矩值来求步进电机的扭矩值：基本公式为：
T=3*[TL（力学相关的阻力力矩）+Ts（牛顿惯性运动学相关的从静止到动态的惯性阻力力矩）]------具体见下：(其中:蓝色底为根据实际取值的可变
黄色底为公式套算所得的不变的数据)
项目符号数值单位单位符号
计算公式
说明
力学相关的阻力力矩TL
TL2.601牛顿.米N.m
该值举例为：m=500KG重的工作台；采用导程10mm
TL=摩擦阻力值*（一圆周上的升
或其他螺旋螺纹10mm螺距，带动其按5米/分的速度水
角）距离值/机械效率及统一单位
速移动：则通用计算公式为：为克服因重力产生的轴
系数值=（m*g*μ）*（Ph/2π）
（摩擦）阻力所须的力矩TL=轴向（摩擦）阻力值*（
周上的升角）距离值（即力*力臂）/机械效率及统一
/(1000*η）
系数值=（m*g*μ）*（Ph/2π）/(1000*η）
举例为：m=500KG
工作台重量
m500.00公斤Kg
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2024年4月1日发(作者：慈千雁)
水平及垂直安装的滚珠丝杠副计算
1、电主轴计算：
项目
电主轴扭矩：
电主轴功率：
机械效率：
符号
T
P
η
数值
66
5.5
0.95
756转/分r/min
单位
牛.米
千瓦
单位符号
N.M
KW
计算公式
T=9550*P*η/n最高
说明
66N.M值，参照洛轴厂样本5.5KW铣削电主轴的输出
得。
参照洛轴厂样本5.5KW铣削电主轴值得。
常取0.7-0.95
按其上公式计算得
电主轴最大扭矩时允许
n最高
的主轴最高转速：
2-1、垂直安装进给丝杠时进给电机功率值的确定：方法为：依据现场实际需求扭矩值来求步进电机的扭矩值：基本公式为：
T=3*[TL（力学相关的阻力力矩）+Ts（牛顿惯性运动学相关的从静止到动态的惯性阻力力矩）]------具体见下：(其中:蓝色底为根据实际取值的可变
黄色底为公式套算所得的不变的数据)
项目符号数值单位单位符号
计算公式
TL=为克服其重力产生的轴向阻力
所须的力矩TL=轴向（重力）阻力
值*（一圆周上的升角）距离值
（即力*力臂）/机械效率及统一
单位系数值=（m*g）*（Ph/2π）
/(1000*η）
举例为：m=157KG
举例为：Ph=5mm
举例为：V匀=5米/分
世界通用值
通常取值0.7～0.95；滚珠丝杠值取0.9
说明
力学相关的阻力力矩TL
TL2.722牛顿.米N.m
该值举例为：m=157KG重的Z轴上升重量；采用导程
丝杠或其他螺旋螺纹5mm螺距，带动其按5米/分的速
匀速移动：则通用计算公式为：为克服其重力产生的
阻力所须的力矩TL=轴向（重力）阻力值*（一圆周上
角）距离值（即力*力臂）/机械效率及统一单位系数
（m*g）*（Ph/2π）/(1000*η）
工作台重量
导程10mm滚珠丝杠或其
他螺旋螺纹10mm螺距
匀速运动速度
重力加速度值
机械传动效率值
牛顿惯性运动学相关的
从静止到动态的惯性阻
力力矩
m
Ph
V匀
g
η
157.00
10.00
5.00
9.80
0.90
公斤
毫米
米/分
米²/秒
Kg
mm
m/min
m²/s
Ts0.109牛顿.米N.m
Ts值是指：负荷及电机从静止启动，加速至工作台
动速度为：V匀=5米/分。所须的启动加速转矩：基本
转矩计算公式为：Ts=（J1+J2+......Jn）*ε
滚珠丝杠回转轴的转动
惯量
J10.00065公斤.米²Kg.m²
J值可由solidworks三维图直接查得。该值举例为
杠总长1.8米，直径25mm;由solidworks三维图直接查
J1=5.4/10000公斤.米²；同时本例中：联轴器及电机
本身的转动惯量值忽略不计。
初选滚珠丝杠轴规格
d32.00毫米mm
初选滚珠丝杠轴长度
L800.00毫米mm
水平移动的80KG重的工
作台，通过丝杠转换为
等效旋转，转动惯量的
J2值
J20.00040公斤.米²Kg.m²
J2值可下图直接查得其计算公式为：通过丝杠转换
²/(4*π²*i²)------本例传动比i=1
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滚珠丝杠轴每分钟的转
速
n匀500.00转/分r/min
n匀=工作台移动速度（单位：米/
通用计算公式为：n匀=工作台移动速度（单位：米
分）/丝杠导程或其他螺旋螺纹螺
丝杠导程或其他螺旋螺纹螺距（单位：米）=V匀/
距（单位：米）=V匀/
（Ph*0.001）
（Ph*0.001）
物体从静止变为匀速转
动运动，转速为n匀，
的角加速度值
ε104.72
弧度/秒
平方
rad/s²
ε=(ω末-ω初)/(t末-t初)=(ω匀-0)/(t末-0)---
电力带动的运动的启动时间通常取值t末=0.1秒--0.
ε=0.10472*n/（0.1～0.5）；此
处取中间值0.3秒.------按机械设计手册单位换算关
处启动时间取0.5秒
有：ω匀=0.10472*n匀---故公式变为：ε=ω匀/（
0.5）=0.10472*n/（0.1～0.5）；此处启动时间取
启动时间
t0.50秒s
启动时间取0.1～0.5秒
依据现场实际需求扭矩
值来求步进电机的扭矩
值
T8.5牛顿.米N.m
T=3*[TL（力学相关的阻力力矩）
通用计算公式为：T=3*[TL（力学相关的阻力力矩
+Ts（牛顿惯性运动学相关的从静
（牛顿惯性运动学相关的从静止到动态的惯性阻力力
止到动态的惯性阻力力矩）]
通用计算公式为：对转动P=T*n匀/9550;对移动P=
/1000
电机功率
P0.44千瓦
Kw
T=P*9550/n匀
根据能量守恒定律按工
作直线运动或回转运动
校核电机功率
P千瓦
Kw
对转动P=T*n匀/9550;对移动
P=F*V匀/1000
通用计算公式为：对转动P=T*n匀/9550;对移动P=
/1000
2-2、水平安装进给丝杠时进给电机功率值的确定：方法为：依据现场实际需求扭矩值来求步进电机的扭矩值：基本公式为：
T=3*[TL（力学相关的阻力力矩）+Ts（牛顿惯性运动学相关的从静止到动态的惯性阻力力矩）]------具体见下：(其中:蓝色底为根据实际取值的可变
黄色底为公式套算所得的不变的数据)
项目符号数值单位单位符号
计算公式
说明
力学相关的阻力力矩TL
TL2.601牛顿.米N.m
该值举例为：m=500KG重的工作台；采用导程10mm
TL=摩擦阻力值*（一圆周上的升
或其他螺旋螺纹10mm螺距，带动其按5米/分的速度水
角）距离值/机械效率及统一单位
速移动：则通用计算公式为：为克服因重力产生的轴
系数值=（m*g*μ）*（Ph/2π）
（摩擦）阻力所须的力矩TL=轴向（摩擦）阻力值*（
周上的升角）距离值（即力*力臂）/机械效率及统一
/(1000*η）
系数值=（m*g*μ）*（Ph/2π）/(1000*η）
举例为：m=500KG
工作台重量
m500.00公斤Kg
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