珠丝杠螺母副的计算和选型最大工作载荷和最大动载荷的计算查表，由最大工作载荷的实验计算公式，当丝杠驱动的工作载荷，丝杠承受的最大轴向力。
要想求得步进电机带动丝杠驱动的最大工作负载，要知道丝杠工作时的最大进给速度，根据最大进给速度和公式，可求对应的最大转速，在知道丝杠的使用期限就可以求的丝杠的最大使用寿命圈数，最后再根据最大工作负载计算公式，得知载荷系数和丝杠材质硬度系数，就可以算出最大工作负载。
各参数如下。
选定为丝杠的使用期限为普通机电设备的使用寿命，将参数代入公式，可得。
根据机械制造技术基础书，可得参数计算公式如下式最大动载荷滚珠丝杠的选定根据上面的计算结果，再根据机械制造技术基础书系列型滚珠丝杠副是上海精密丝杠生产有限公司制造的，采用内循环固定反向器单螺母式结构传动效果更好，为丝杠的公称直径，为丝杠的基本导程，圈列表示丝杠的循环滚珠，选取的丝杠生产制造精度等级为级，根据以上方向最快的速度计算出的丝杠轴向承受的最大动载荷小于额定动载荷，选定的丝杠合理。
丝杠的有效传动效率丝杠传动具有结构紧凑，高效率，刚性好等优点。
丝杠在直线导轨副上传动时摩擦角很小，所以相对的摩擦系数也很小，摩擦阻力小，能量损失低。
要想求得有效传动效率，必须先求的丝杠的螺旋升角，要想求得螺旋升角必须先知道如下参数再根据公式式算出，取，再将摩擦角和螺旋升角代入，可得。
丝杠形变量的计算丝杠驱动负载工作时承受来自轴向的压力会产生形变。
所产生的形变量大小可根据公式计算出，需要知道丝杠俩支撑端的距离，刚的弹性模量，丝杠底径部分的截面惯性据，克服摩擦力的转矩等参数。
，，根据机械设计手册书可得，丝杠公称直径，表示选定的级精度丝杠的底径，将以上数据带入下面的公式式底径断面积求得丝杠底径断面面积后，在代入下面公式式，丝杠工作时产生的拉伸形变量表示为，丝杠压缩产生的形变量表示为。
考虑到丝杠克服自身产生的转矩很小接近。
式带入数据。
从产品型号可得步进电机带动丝杠工作时滚珠与螺纹间的形变量大小，另外种方法就是根据公式，分为俩种情况第种情况式第二种情况式由上面的丝杠形变量计算公式可知，要知道丝杠的滚珠总数目，单圈滚滚珠数目为内圈滚珠数目和外圈滚珠数目之和。
还要知道丝杠紧固的预紧力和丝杠驱动的最大工作负载。
外内圈滚珠计算公式拉伸或者缩小总形变量值减小半左右时，且滚珠丝杠设有预紧力，那么这个预紧力的大小为丝杠轴向支承的工作载荷大小的三分之。
表示丝杠单圈滚珠数目圈表示丝杠双螺母副的滚珠总圈数，公式表示双螺母滚珠丝杠的滚珠总数。
为滚至丝杠预紧时的轴向预紧力。
则，。
表示丝杠产生形变的实际拉伸或缩小变形量，在滚珠丝杠预紧力的大小为轴向负载的三分之条件下产生的形变。
根据上面俩种情况下的形变量式。
根据机械制造技术基础书，丝杠的形变量与丝杠轴向形成范围存在线性关系，根据线性表变动量允许，对应丝杠的轴向行程范围之间。
而且丝杠的阔度也和丝杠的形变量存在对应关系。
丝杠发生失稳现象时的最大工作负载滚珠丝杠驱动工作负载运动时会承受来自轴向的压力，工作负载越大，相应的丝杠承受的轴向力也越大，但是当丝杠承受的最大工作负载超过临界值时，丝杠转动会发生振动幅度大，不稳定现象，此时对应的临界载荷公式式丝杠发生失稳现象的最大载荷，单位为牛顿上式中要求得临界最大工作载荷，要先知道丝杠支撑系数，压杆稳定系数，丝杠底径部分的界面惯性矩，丝杠俩支撑端的距离和刚弹性模量。
等这些参数确定后即可得发生失稳现象时的临界负载。
根据机械设计课程设计书可得上式中各项参数值，，取丝杠正常驱动时。
结合以上条件求得为丝杠即将失稳时的最大工作载荷，工作载荷远小于丝杠发生失稳时的最大工作载荷，显而易见工作时丝杠不会发生失稳现象。
根据以上的计算，设计开始选定的滚珠丝杠螺母副最大工作载荷小于临界载荷，设计合理。
直线移动导轨的设计支撑工作台滑块的设计影响使用寿命的长短最重要的因素就是丝杠轴向承受的工作负载。
水平工作台的运动在双导轨上位移，由四个滑块在水平工作台四个角下面支撑。
单滑块所受的最大垂直方向载荷为条件四个滑块只有个滑块支撑水平工作台时，单个滑块的最大工作载荷计算公式式根据机械设计制造技术基础书，，。
根据机械设计制造技术基础书最大工作动载荷和直线导轨副之间的关系，，根据线性表选取合适的直线导轨副。
选定的直线导轨各项参数如下，。
刚开始设计时的工作台长和宽均为，查机电体化系统设计课程设计指导书表，当选取导轨的长度为时，工作台在水平面和向的运行最大距离为，还有为安全距离。
直线移动导轨副的使用期限考虑到直线移动导轨和丝杠摩擦接触，所以直线导轨的表面硬度要求高，直线导轨会因为摩擦产生积累热量，散热性要好积累温度最大，直线移动导轨副的精度等级为级，每个滑块安在个导轨上，水平工作台面积不宜过大。
根据机械制造技术基础书，可得直线导轨的各项参数，根据下面公式得运行的最大距离寿命式远小于直线移动导轨副的运行距离寿命，所以设计符合。
步进电动机减速箱的选用考虑到设计的合理化，可以安装个没有齿轮间隙齿轮减速箱，这样电动机转轴上承受的转动惯量包括工作台的转动惯量和滚珠丝杠产生的转动惯量通过适当的调速可以减小很多。
采用级减速，通过减速箱的小齿轮端与步进电机输出轴端连接，减速箱大齿轮端与滚珠丝杠端连接。
滚珠丝杠连接减速箱的大齿轮设计成双片结构，弹簧错齿法可以降低减速箱齿轮的磨损速度。
本课题采用级齿轮减速箱，要想求得齿轮的传动减速比，要知道电机的步距角和丝杠的导程以及脉冲当量等参数值，取脉冲，，。
将上述数值代入下面的公式美好。
致谢参考文献成大先主编机械设计手册化学工业出版社濮良贵等机械设计高等教育出版社郭洪红主编工业机器人技术西安电子科技大学出版社张建民机电体化系统设计北京北京理工大学出版社邓星钟机电传动控制华中科技大学出版社李启炎。
计算机绘图同济大学出版者孙桓机械原理教程西安西北工业大学出版社刘鸿文材料力学第四版高等教育出版社丁树模机械工程学北京机械工业出版社，何铭新钱可强机械制图高等教育出版社贾民平，张洪亭，周剑英，测试技术，邓星钟著，机电传动控制，胡凤兰著，互换性与技术测量基础，蒙丽华对步进电机的控制大众科技，电子工业出版社，为了更好的符合设计要求选取型齿轮减速箱。
为减速箱俩大小齿轮的模数，减速箱俩大小齿轮比，调质钢为减速箱大小齿轮的材料，增加减速箱大小齿轮表面淬火硬化硬度达。
表示减速箱大小齿轮的中心距，表示小齿轮轴向俩端面间的距离，表示双片大齿轮轴向俩端面间的距离。
步进电动机的设计步进电机工作时的功率转化成各转动机构的转动惯量和克服摩擦损失的转动惯量。
克服摩擦那部分的功率也可以转换成转动惯量附加到步进电机上。
要想求得各机构的转动惯量，需知道丝杠的直径，丝杠俩支撑端的中心距里，导程，丝杠的材质密度和轴向移动部件的总重量等参数。
根据上面已知的条件可得到，，。
根据公式，将各参数代入可得到丝杠的转动惯量。
要想求得步进电机转轴输出的总转动惯量，还需要知道电机的自身的转动惯量和丝杠克服摩擦阻力的转动惯量，根据选定步进电机的名牌参数可知。
将上面已知的参数代入下面公式式电机转轴输出的总转动惯量步进电机的输出转矩总结为俩方面，步进电机快速空载起动即工作载荷为的输出转矩，以及步进电机驱动负载时的对应输出的转矩。
步进电机快速空载启动的情况转轴输出转矩，大小决定因素有三个，分别为电机空载启动时的最大加速转矩，驱动丝杠转动时克服摩擦力的输出转矩，丝杠预紧时克服预紧阻力的输出转矩，丝杠传动具有结构紧凑，刚性好，效率高等优点，考虑到丝杠传动效率高数值接近。
代入公式，数值几乎接近，所以电机转轴的总输出转矩公式又可以写成式结合最大步进电机空载启动最大加速转矩，表示纵向链空载启动电动机总效率式要想求得上式计算结果，要知道电机的最大转速，步进电机从静止加速到最大转速的时间，丝杠直线进给的最大速度，步进电机的步距角，脉冲当量等参数的数值。
最大进给速度下对应的最大转速公式如下式根据上面
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