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根据螺母与工作台的连接要求，用螺钉将螺母与螺母座连接，再用螺钉将螺母座与工作台连接，螺母座与工作台安装图如图三所示。
图三 螺母与工作台安装图
3.4.4滚珠丝杆螺纹长度的计算
滚珠丝杆副的螺纹长度Ls= Lu + 2Le
横向滚珠丝杆的行程为100mm，纵向滚珠丝杆的行程为80mm
Lu=行程+螺母长度
横向丝杆的螺纹长度Lu1=200mm
纵向丝杆的螺纹长度为Lu2=180mm
滚珠丝杆副精度选择：已知定位精度为0.01mm，查滚珠丝杆样本，任意300mm内导程允差，1级（p）丝杆为0.006mm，2级（p2）为0.008mm。因此横向滚珠丝
1杆精度取为p2级，纵向滚珠丝杆的精度可选为p2级。 3.4.5滚珠丝杆副的验算 （1）疲劳强度计算
滚珠丝杆应根据其额定动载荷选用，其计算原理与滚动轴承计算相同。额定动载荷可从手册中查得。Ca=18.1 KN
滚珠丝杆的当量动载荷Cm为
Fm3Lfw Cm== 4.63 KN
fa式中Fm— 轴向平均载荷（N）。
经计算所选的丝杆副，其额定动载荷Ca不小于此值：即Ca
?Cm。若载荷是变
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化的且其时间分配不明时，可取
Fm= max min =2520 N
； Fmax、Fmin—丝杆的最大、最小工作载荷（N）
avL—工作寿命，单位为106转。L= ；
1062nmax?nmin = 4r/min ； nav—平均转速，nav= 3h—以小时为单位的工作寿命（h）。数控机床可取h=15000h；
2F?F360nhfa—精度系数。1、2级取fa=1；
fw—运转状态系数。一般情况可取fw=1.2～1.5。
（2）刚度计算
滚珠丝杆副的变形包括丝杆与螺母之间的接触变形和丝杆的拉压变形。丝杆的扭转变形较小，对纵向变形的影响更小，可忽略不计。螺距座只要设计合理，其变形也可忽略不计。上述接触和拉压变形之和除轴向载荷，即为丝杆副的轴向刚度。
滚珠丝杆螺母副的接触刚度可查手册。要注意的是，接触刚度是非线性的，不是一个定值。它随载荷（包括外载荷和预加载荷）的增加而增加。因此要注意这个数据和公式的载荷条件。
丝杆的拉压刚度也不是一个定值。它随落幕至轴向固定端的距离而变。一端轴向固定的丝杆最小的拉压刚度为K k为
KkAE×10?6=2385 N/m = l1式中 A—螺纹底径处的截面积（m2）；
E—弹性模量。钢的E=2×1011（N/m2）; L1—螺母至固定端的最大距离（m）。
Fpa.计算预紧力
滚珠丝杆在工作时难免要发热，其温度将高于床身。丝杆的热膨胀将使导程加大，影响定位精度。为了补偿热膨胀，可将丝杆预拉伸。预拉伸量应略大于热膨胀量。发热后，热膨胀量抵消了部分预拉伸量，使丝杆内的拉应力下降，但长度却没有变化。需进行预拉伸的丝杆在制造时应使其目标行程（螺纹部分在常温下的长度）等于公称行程（螺纹部分的理论长度，等于公称导程乘以丝杆上螺纹圈数）减去预拉伸量。拉伸后恢复公称行程值。减去的量称为“行程补偿值”。当选择FFZD预紧螺母型式的滚
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珠丝杆副时需定的预紧力
Fp=
1F= 1240 3maxb.行程补偿值C
C=?×?t×Lu=11.8×?t×Lu×10?6 式中： C—行程补偿值（?m） ?t—温度变化值2℃～3℃
?—丝杆的线膨胀系数11.8×10?6/℃ Lu—滚珠丝杆副的有效行程（mm）
Lu=工作台行程+螺母长度+两个安全行程=行程+（8～14）P =160 mm
C =11.8?htlu?10?3= 11.8×2×160×10= 3.78 mm
?3 预拉伸力Ft：Ft = 1.95×?td2= 1.95×2×16.92= 1114 N
3.5滚珠丝杆的支承
滚珠丝杆常用的支承方式主要有：一端轴向固定一端自由（常用于短丝杆），一端固定一端简支（常用于较长的卧式安装丝杆），两端固定（常用于长丝杆或高转速、要求高精度、高刚度的地方）。
滚珠丝杆都用滚动轴承支承。可用的滚动轴承种类很多。 a. 滚动轴承的分类
接触向心轴承，而径向接触轴承又包括径向接触滚球轴承（深沟球轴承）和径向接触滚子轴承（圆柱滚子轴承、滚针轴衬），角接触向心轴承包括角接触向心轴承（调心球轴承、角接触球轴承）和角接触向心滚子轴承（圆锥滚子轴承、调心滚子轴承）；
推力轴承分为轴向接触轴承和角接触推力轴承，而轴向接触轴承又包括轴向接触球轴承（推力球轴承）和轴向接触滚子轴承（推力圆柱滚子轴承、推力滚针轴承），角接触推力轴承包括角接触推力球轴承（推力角接触球轴承）和角接触推力滚子轴承（推力圆锥滚子轴承、推力圆锥滚子轴承）两种。
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b.滚动轴承的特性
滚动轴承的特性比较如表2所示。 表2 滚动轴承的特性比较 轴深沟球轴承 调心球轴承承 类型 载主要承受径向主要承受荷载荷，也可以同径向载荷，方时承受少量的也可以同向 双向的轴向载时承受少荷。在转速较量的双向高，不宜用推力的轴向载轴承时，可承受荷。 较轻纯轴向载荷。 限能限制轴的双能限制轴制向轴向移动在的（外壳）轴轴承的游隙范双向轴向向围内。 移动在轴位承的游隙移范围内。 能力 额 定 动1 0.6～0.9 载荷比 摩 1 0.8 擦比 转 1.0 0.6 速比 旋转精度 刚度 A A 滚针 角接触球轴承 单列 双列 组合 仅能承受径向载荷 承受径向和单向轴向的联合载荷；承受径向和双向轴向的联合载荷，不宜受纯轴向载荷。 能限制轴（外壳）的单向轴向移动。 承受径向为组和双向轴向的联合载荷，不宜承受纯轴向载荷。 主要承受径向和少量轴向双向载荷。 能限制轴的轴向轴向移动。 分离型0.6～0.8，700型1～1.4，四点接触1.4～1.8 1.3 能限制轴的双向轴向移动在轴承的游隙范围内 串联式配置的限制轴（外壳）的单向轴移动。 1.6～1.6～2.1 2.1 1.3 1.4 1.4 有保α=15度， 0.6 持架1.4 0.6 α=14度，0.8 C A C 0.8 A C C A C B B
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本设计中，在固定端采用代号为7603020TN 推力角接触球轴承，在游动端采用代号80302调心球轴承。
3.6 设计完整的滚珠丝杠副
3.6.1丝杠固定端轴承及轴承盖的设计
根据轴承的尺寸大小，轴承盖长度为53mm，端盖的总高度为φ82mm，且安装轴承处的轴径为φ20。端盖处有密封圈对其进行密封，两轴承面对面安装，中间用一轴套可对轴承进行预紧。其结构尺寸图如图四所示。
图四 丝杠固定端轴承盖结构尺寸图
3.6.2丝杠铰支端轴承及轴承盖的设计
铰支端较短,选用调新球轴承,，轴承代号为80302，丝杠端部直径尺寸d=φ20mm，丝杠铰支端端部尺寸，两侧尺寸对称。其结构尺寸图如图五所示。
图五 丝杠铰支端轴承盖的结构尺寸图
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