📖 设计计算说明
本工具依据滚珠丝杠选型设计原理，实现移送装置滚珠丝杠的完整选型与校核。计算流程：
  1. 工况输入 → 输入负载总重量、行程、速度、时间参数等；
  2. 丝杠选型 → 选择导程、外径、沟槽谷径，或从参考标准中选取；
  3. 轴向载荷校核 → 验算 F ≤ [F]（弯曲与屈服极限）；
  4. 临界转速校核 → 验算 Nmax ≤ [N]（临界转速）；
  5. 寿命计算 → 计算额定寿命 Lr、运行距离 Ls、工作寿命时间 Lh。
参考标准：THK滚珠丝杠选型要点、机械传动设计手册 · 滚珠丝杠机构选型与计算
🔧 工况设计参数 设计输入
⚙️ 丝杠规格参数 选型输入
📊 标准滚珠丝杠规格参考表
导程 Pb 丝杠外径 D 谷径 Dr 额定动载荷 Ca 额定静载荷 Ca0 选择
📐 轴向载荷与临界转速校核 —
F = mg(sinθ + μcosθ) + ma + f
F — 最大轴向载荷（N）；m — 总质量（kg）；g — 重力加速度 9.81 m/s²；
θ — 倾斜角；μ — 导轨摩擦系数；a — 加速度（启动/制动）；f — 运动阻力（N）
[F] = min( P₁ , P₂ )
P₁ = π²·E·I / (α·Lₐ²) — 弯曲极限载荷（欧拉公式）；E=206000MPa；I=π·Dᵣ⁴/64；α — 弯曲系数
P₂ = σy·A — 屈服极限载荷；σy=600MPa；A=π·Dᵣ²/4
加速度 a (m/s²)
— m/s²
最大轴向载荷 F
— N
弯曲系数 α
—
弯曲极限 P₁
— N
屈服极限 P₂
— N
允许轴向载荷 [F]
— N
轴向载荷判定
—
Nmax = Vmax × 60000 / PB     [N] = 10⁷·λ²·Dᵣ / Lₐ²
Nmax — 最高转速（min⁻¹）；Vmax — 最大速度（m/s）；PB — 导程（mm）；
[N] — 允许转速（临界转速）；λ² — 安装系数（固定-支撑=10.7，固定-自由=3.4，固定-固定=19.7，支撑-支撑=39.5）；Dᵣ — 沟槽谷径；Lₐ — 安装距离
最高转速 Nmax
— min⁻¹
安装系数 λ²
—
允许转速 [N]
— min⁻¹
临界转速判定
—
🔒 静安全系数校核 —
Ca0 / F ≥ fs
Ca0 — 额定静载荷（N）；F — 最大轴向载荷（N）；fs — 静安全系数（一般≥1，振动≥2，冲击≥3）
要求安全系数 fs
—
实际安全系数
—
静安全系数判定
—
⚡ DN值校核（高速丝杠） —
dN = D × Nmax ≤ [DN]
D — 丝杠外径（mm）；Nmax — 最高转速（min⁻¹）；
[DN] — 允许DN值：一般润滑 ≤ 70000；油气润滑可达 100000；特殊高速型可达 150000
DN值
— mm·min⁻¹
允许DN值 [DN]
70000 mm·min⁻¹
DN值判定
—
🔧 驱动转矩计算 —
T = (F × PB/1000) / (2π × η)     P = T × N / 9550
T — 驱动转矩（N·m）；F — 最大轴向载荷（N）；PB — 导程（mm）；η — 传动效率；
P — 驱动功率（kW）；ω — 角速度（rad/s）；简化公式 P = T × Nmax / 9550（T单位N·m，N单位min⁻¹）
驱动转矩 T
— N·m
驱动功率 P
— kW
传动效率 η
—
选型提示：驱动转矩和功率是电机选型的重要依据。计算值为克服轴向载荷所需的最小转矩，实际选型需考虑电机过载能力、安全系数及传动链损失。
⏱️ 寿命计算与校核 —
Fm = (2Fmax + Fmin) / 3
Fm — 平均轴向负载（N）；Fmax — 最大轴向载荷；Fmin — 最小轴向载荷（通常取重力分力）
N = 2·n·L / PB     Lr = (Ca / (fw·Fm))³ × 10⁶
N — 每分钟平均转数（min⁻¹）；n — 每分钟往复次数；L — 行程（mm）；PB — 导程（mm）；
Lr — 额定寿命（转）；Ca — 额定动载荷（N）；fw — 负载系数；Fm — 平均负载（N）
Ls = Lr · PB × 10⁻⁶     Lh = Lr / (60·N)
Ls — 运行距离寿命（km）；Lh — 工作寿命时间（h）
最小轴向载荷 Fmin
— N
平均轴向负载 Fm
— N
每分钟平均转数 N
— min⁻¹
额定寿命 Lr
— 转
运行距离寿命 Ls
— km
工作寿命时间 Lh
— h
期望寿命
— h
寿命判定
—
寿命说明：额定寿命 Lr 是指相同条件下，90%的滚珠丝杠能达到的运行转数。实际寿命受润滑、安装精度、振动、温度等因素影响。 丝杠沟槽谷径 Dr 精确数值需查样本后输入，不同厂家样本数值可能不同。