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(4)定位精度和重复定位精度高。 (5)有可逆性
因滚珠丝杠副摩擦系数小，所以不仅将旋转运动转换为直线运动，也可以将直线运动转换为旋转运动，丝杠和螺母既可作主动件，也可作从动件。 (6)使用寿命长
滚珠丝杠副采用优质合金钢制成，其滚道表面淬火硬度达60～62HRC，表面粗糙度小，而且是滚动摩擦。故磨损很小，使用寿命长。 (7)同步性好
用几套相同的滚珠丝杠副同时传动几个相同的部件或装置时，可获得较好的同步性[1]。
§3.2.2滚珠丝杠螺母副的支撑方式
数控机床的进给系统要获得高的传动精度，除了滚珠丝杠副本身的刚度外，滚珠丝杠的正确安装及支撑结构也不容忽视。滚珠丝杠副作为数控机床关键功能部件之一，它的安装形式的优劣很大程度上决定了机床的运动精度和加工精度。在现有机床中，滚珠丝杠的安装方式一般有五种：a、一端固定，一端自由；b、一端固定，一端游动；c、两端游动；d、两端固定；e、丝杠固定，螺母旋转；常见的四种主要支承形式见图3—2。其各安装方式所适用的加工状况如下：方式a适用于低速回转、丝杠较短的情况；方式b适用于中速回转、高精度的情况；方式c适用于中速回转的情况。方式d适用于高速回转、高精度的情况；方式e适用于丝杠长且速度较高的情况。本课题三轴均采用了两端固定(d)的支撑方式。
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图3-2 滚珠丝杠螺母副的支承形式
3.2.3支承轴承的选择
滚珠丝杠对轴承的要求是要保证足够的精度和疲劳寿命。但滚珠丝杠主要承受轴向载荷，除丝杠自重外，一般无径向载荷。因此，滚珠丝杠的轴承的轴向精度和刚度要求高。进给系统要求运转灵活，对微小位移响应要灵敏。 滚珠丝杠支承中用得最多的滚动轴承是60?接触角推力角接触球轴承，其次是滚针和推力滚子轴承的组合轴承。后者多用于牵引力大，要求刚度高的大型与重型机床。结合本机床的特点及支承方式，因此选择60?接触角推力角接触球轴承。
§3.3滚珠丝杠副的疲劳寿命计算
滚珠丝杠副的额定寿命计算原理与滚动轴承相同，这里只引用一些有关的理论和计算公式。 （1）额定寿命
106Caftfhfafc3 Lh=(.) (h)
fw60nmFm
Lh:为滚珠丝杠副在可靠性为90%的额定寿命(h)
Ca:为额定轴向动载荷（N） fm:为丝杠的轴向当量负荷（N）
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Nm:为丝杠的当量转速（r/min） ft为温度系数 fh为硬度系数 fa为精度系数 fw为负载性质系数 fk为可靠性系数
(2)当量负荷
在转速变负荷情况下，必须折算成当量转速和当量负荷进行寿命计算。 ①当转速变动，负荷不变动时，当量转速按各转速所占的时间百分比折合，按下式计算： nm=
qq1qn1+2n2+...+nnn 100100100式中，nm为当量转速（r/min），q1,q2,...qn为转速n1,n2,...nn所占的时间百分比。
②当负荷与转速都变动时，当量负荷按下式计算 Fm=3F13qn1q1q3n3n.?F22.2?...?Fn.nn nm100nm100nm100 式中，q1,q2,...qn为负荷F1，F2，...Fn所占的时间百分比。
（3）滚珠丝杠副的选用
当滚珠丝杠副在较高转速(一般转速n>1000r/min)下工作时，应按使用寿命选择基本尺寸，并验算其承载能力是否超过额定动载荷；当滚珠丝杠副在低速（n<30r/min）下工作时，应按使用寿命和额定静负荷两种方法确定基本尺寸，并选择其中较大尺寸，当滚珠丝杠副在静负荷下工作时，只需按额定静负载选择。 Caj=
式中：Fa为滚珠丝杠副的轴向负载（N） Caj为滚珠丝杠副的计算动载荷 Kh为寿命系数
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FaF?360nLhKh?Fa 106Kn.f?河南科技大学毕业设计（论文）
Kn为转速系数 f
?为综合系数
§3.4预加负荷
为了消除滚珠丝杠副的间隙，提高传动定位精度和轴向刚度，用双螺母预紧的方法消除丝杠副间的间隙。
预紧原理和计算与滚动轴承预紧相同，一对角接触球轴承背靠背或面对面安装，当轴向外载荷达到预紧力的3倍时，另一侧轴承将卸载。这个结论对于双螺母预紧的滚珠丝杠副也是适用的。因此，滚珠丝杠副的预紧力不应小于最大轴向载荷的1/3，即应满足以下条件：
Fa0>1/3Fmax
式中： Fa0为轴向预紧力 Fmax为轴向最大载荷
用户订购滚珠丝杠副时，将滚珠丝杠副所需预紧力，即在技术要求中规定的并由生产厂家出厂产品调整好的预紧力大小通知生产厂家。
§3.5机床滚珠丝杠副总体校核
设此机床的参数如下：
工作台质量 m1=500kg 工件最大质量m2=200kg
工作台最大行程l=800mm 工作台滑动导轨摩擦系数?=0.006 丝杠两端为固定支承，切削方式为铣削，定位精度?0.02/300mm 丝杠寿命：10a 工作可靠性：96%
表3-１ 切削力，速度和时间比
切削方式 强力切削 一般切削 精密切削 快速移动及定位
纵向切削力Fa/N
2000 1000 500 0
11
速度v/(m/min)
0.6 0.8 1 8
时间比例q/%
15 30 50 5
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表3-2 设计计算结果见下表[1]
序号 计算项目 1 丝杠载荷导轨摩擦力 强力切削时载荷 一般铣削时载荷 精铣时载荷 快移时载荷 2 电机转速（最大） nmax 丝杠最大转速（快移） 强力铣削 一般铣削 精密铣削 n n1 n2 n3 3 丝杠导程 Ph mm 工作台最大速度 Vmax=8x1000=8000mm/min Ph=Vmax/n=8 4 当量转速 nm r/min nm=n1q1/100+n2q2/100+...=60×15/100+80?30/100+100?50/100+1000 8 133 r/min 符号 单位 N 计算依据 `F?=?(m1+m2)g=0.006(500+200)×9.8 Famax=2000+42 Fa=1000+42 Fa=500+42 Fa=42 1500 1000 60 80 100 计算结果 42 2042 1042 542 42 F? Famax Fa Fa Fa ?5/100 5 当量负荷 Fm N Fm=31215 F13qn1q1q3n3n.?F22.2?...?Fn.nnnm100nm100nm100= 12