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一、核心計算公式
勻速運動驅動扭矩公式
Ta?=2?π?n1?Fa??I?(單位:Ncdotpm)
Ta?：驅動扭矩
Fa?：軸向總負載，Fa?=F+μmg
F：切削力或外部軸向力（N）
μ：導向件綜合摩擦系數（滾動導軌取0.003~0.05，多滑塊系統取0.1~0.2）
m：移動部件總質量（kg）
g：重力加速度（9.8 m/s2）
I：絲杠導程（mm）
n1?：進給絲杠正效率（通常取0.9~0.95）
加速運動總扭矩公式
T=(T1?+T2?)?e(單位:Ncdotpm)
T1?：勻速時扭矩（同上式）
T2?：加速時扭矩，T2?=J?α
J：系統轉動慣量（kg·m2）
α：角加速度（rad/s2）
e：裕量系數（考慮沖擊載荷，通常取1.2~1.5）
二、選型關鍵步驟
確定軸向負載
計算最大軸向力（含切削力、摩擦力），確保小于絲杠額定動載荷（參考PMI樣本）。
示例：1000kg負載，摩擦系數0.1時，Fa?=0.1×1000×9.8=980N。
選擇導程與直徑
導程I：根據速度需求選擇（如1m/s速度需導程I≥nmax?v?60?，nmax?為電機最高轉速）。
直徑D：通過壽命公式L=(Fm??fw?Ca??)3?nm?106?確定，需滿足剛度與穩定性要求。
校驗轉速與穩定性
確保轉速n<n臨界?（臨界轉速公式：n臨界?=L2d?π?2?E?I???10?3，E為彈性模量）。
壓桿穩定性：計算歐拉臨界載荷P臨界?=L2π2?E?I?，確保Fmax?≤P臨界?。
三、應用實例與參數修正
實例：某水平驅動系統，負載1000kg，導程5mm，效率0.94，計算得驅動扭矩約0.83N·m，需選400W電機（額定扭矩1.27N·m）。
摩擦系數修正：單滑塊取0.01~0.05，多滑塊系統取0.1~0.2（含端部防塵件預壓影響）。
預壓等級：根據精度需求選擇（輕/中/重預壓），影響剛性與壽命。
四、選型工具與樣本支持
PMI選型軟件：輸入負載、速度、行程等參數，自動推薦型號并校驗壽命。
樣本參考：查閱《PMI滾珠絲桿技術手冊》獲取額定載荷、導程精度等級（C3~C10）及預壓選項。
通過上述公式與步驟，可精準計算負載并匹配PMI滾珠絲桿組合，確保系統精度與可靠性。
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