40
5
0.1598×10-2
12
0.2509×10-1
6
0.1515×10-2
90
10
0.4122×10-1
8
0.1489×10-2
12
0.3852×10-1
45
6
0.2562×10-2
100
12
0.06370
8
0.2407×10-2
16
0.06033
10
0.2219×10-2
20
0.05516
50
n=nt时计算Mat
nt—切削时的转速，r/min
摩擦力矩Mf
F0—导轨摩擦力，N
P —丝杠螺距，mm
i —齿轮传动比
η—传动链总效率
一般η=0.70～0.85
附加摩擦力矩M0
P0—滚珠丝杠预加载荷，N
P—丝杠螺距，mm
r1—传动链总效率
i —齿轮传动比
η0—滚珠丝杠未预紧时的效率，
一般η0≥0.9
切削力矩Mt
Pt—进给方向的最大切削力，N
P—丝杠螺距，mm
η—传动链总效率
i —齿轮传动比
表22-2-8马达转矩计算[6]
计算内容
计算公式
说明
快速空载起动时所需转矩
Mamax—空载起பைடு நூலகம்时折算到马达轴上的加速转矩，N·m
Mf—折算到马达轴上的摩擦转矩，N·m
M0—由于丝杠预紧引起的折算到马达轴上的附加摩擦转矩，N·m
Mat—切削时折算到马达轴上的加速转矩，N·m
Mt—折算到马达轴上的切削载荷转矩，N·m
6
0.3898×10-2
120
20
0.12101
8
0.3691×10-2
24
0.11225
注：1.应用示例：求名义直径60mm、螺距12mm、长度1530mm的滚珠丝杠的转动惯量，表中查出0.7351×10-2则转动惯量为0.7351×10-2×1.53=0.01125kg·m2。
2.粗略计算时可按光轴从图22-2-2中查出J（略）。
丝杠螺距，mm
4
5
6
8
10
12
16
20
24
32
1000kg工作台的折算转动惯量，kg·m2
0.00041
0.00063
0.00091
0.00162
0.00253
0.00365
0.00648
0.01013
0.01459
0.02594
注：应用示例：求丝杠螺距12mm，工作台质量2800kg的折算转动惯量，由表中查出0.00365，则此时折算转动惯量为0.00365×2.8=0.01022kg·m2。
工作台折算到丝杠上的转动惯量
v —工作台移动速度，mm/min
n —丝杠转速，r/min
m —工作台质量，kg
P —丝杠螺距，mm
丝杠传动时传动系统折算到马达轴上的总转动惯量
J1—齿轮Z1及其轴的转动惯量，kg·m2
J2—齿轮Z2的转动惯量，kg·m2
JS—丝杠转动惯量， kg·m2
P —丝杠螺距，mm
采用滚珠丝杠螺母传动时，Ma、Mf、M0、Mt的计算公式见表22-2-9
最大切削载荷时所需力矩
快速进给时所需转矩
表22-2-9丝杠传动时Ma、Mf、M0、Mt计算公式
力矩名称
计算公式
符号代表的意义
加速力矩Ma
Jr—折算到马达轴上总转动惯量，kg·m2
T —系统时间常数，s
n —马达转速，r/min
当n=nmax时计算Mamax
m —工件及工作台质量，kg
齿轮齿条传动时工作台折算到小齿轮轴上的转动惯量
R —齿轮分度圆半径，mm
m —工件及工作台质量，kg
齿轮齿条传动时传动系统折算到马达轴上的总转动惯量
J1,J2—分别为I轴、Ⅱ轴上齿轮的转动惯量，kg·m2
R —齿轮Z分度圆半径，mm
m —工件及工作台质量，kg
表22-2-6工作台折算到丝杠轴上的转动惯量
表22-2-7滚珠丝杠的转动惯量[6]
丝杠名义直径mm
螺距mm
1m长丝杠的转动惯量kg·m2
丝杠名义直径mm
螺距mm
1m长丝杠的转动惯量kg·m2
20
4
0.0921×10-3
50
10
0.3507×10-2
5
0.0823×10-3
12
0.3136×10-2
25
5
0.2196×10-3
60
8
0.8000×10-2
表22-2-5传动惯量计算公式(摘自《机床设计手册》)
种类
计算公式
简图及符号的意义
圆柱体转动惯量（齿轮、联轴节、丝杠、轴的转动惯量）
对于钢材：
m—圆柱体质量，kg
D —圆柱体直径，mm
L —圆柱体长度或厚度，㎜
ρ—材料刻度，g/cm3
丝杠折算到马达轴上的转动惯量
Js —丝杠转动惯量,kg·m2
i —传动比,
6
0.1961×10-3
10
0.7651×10-2
30
5
0.4815×10-3
12
0.7351×10-2
6
0.4383×10-3
70
8
0.1543×10-1
35
5
0.9080×10-3
10
0.1476×10-1
6
0.8551×10-3
12
0.1423×10-1
8
0.8139×10-3
80
10
0.2584×10-1