数控铣床伺服进给系统设计

沈阳理工大学学士学位论文 I 摘 要 本文完成了对数控铣床伺服进给系统的设计。首先确定了总体设计方案，和 X、 Y、Z 三个方向的运动参数，之后根据运动参数确定了数控机床的传动方案，由导程、当量动载荷、最小螺纹底径确定了 X、 Y、 Z 三个方向的滚珠丝杠以及由最大切削负载转矩、负载转动惯量等确定了 X、 Y、 Z 三个方向的伺服电机，并且校验了 X、 Y、 Z 三个方向的伺服进给系统。 确定了结构方案后，用 体设计 软件对结构中丝杠、导轨、伺服电机等零件进行了 3D 建模，之后装配出 X、 Y、 Z 三个方向的 伺服进给系统，并生成出 数控铣床伺服进给系统的 二维 工程图，最后对其进行了运动仿真。 关键词： 进给系统 ； 滚珠 丝杠 ； 伺服电机； 体设计 沈阳理工大学学士学位论文 n of NC is of ,Y,Z to NC is by of of , Y, Z by of of of , Y, Z of , Y, Z of in up by of , Y, Z of NC is 沈阳理工大学学士学位论文 录 摘 要 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 目 录 . 错误 !未定义书签。 1 绪论 . 错误 !未定义书签。 课题背景和意义 . 错误 !未定义书签。 国内外研究现状 . 1 数控机床的发展趋势 . 1 本课题的研究内 容和方法 . 3 本章小结 . 4 2 总体 方案设计 . 5 伺服进给系统的基本要求 . 5 铣床的技术要求 . 5 传动方案设计 . 5 主切削力及切削分力及切削分力计算 . 6 计算主切削力 . 6 计算各切削分力 . 6 本章小结 . 6 3 滚珠丝杠及伺服电动机 的 选择 . 8 轴方向进给系统的计算 . 8 X 轴滚珠丝杠的选择 . 8 X 轴伺服电机的选择 . 11 X 轴系统校验 . 13 Y 轴方向进给系统的计算 . 16 Y 轴滚珠丝 杠的选择 . 16 Y 轴伺服电机的选择 . 20 Y 轴系统校验 . 21 Z 轴方向进给系统的计算 . 24 Z 轴滚珠丝杠的选择 . 24 Z 轴伺服电机的选择 . 27 Z 轴系统校验 . 29 本章小结 . 32 4 3D 建模 . 33 体设计的介绍 . 33 丝杠设计 . 33 设计思路 . 33 设计步骤 . 33 标准件及高级图素应用 . 36 设计方法 . 36 内六角圆柱头螺钉设计 . 37 装配设计 . 错误 !未定义书签。 设计方法 . 38 轴承座装配 . 38 沈阳理工大学学士学位论文 二维工程图输出 . 40 设计方法 . 40 生成步骤 . 40 本章小结 . 错误 !未定义书签。 5 运动仿真 . 错误 !未定义书签。 设计方法 . 错误 !未定义书签。 丝杠 的仿真 . 错误 !未定义书签。 本章小结 . 错误 !未定义书签。 6 结论 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 致 谢 . 错误 !未定义书签。 附录 A 英文原文 . 48 附录 B 中文译文 . 53 沈阳理工大学学士学位论文 1 1 绪论 课题背景和意义 机床是国民经济中具有战略意义的基础工业 ，所以 机床工业的发展和机床技术水平的提高，必然对国民经济的发展起着重大的推动作用。随着改革开放 以及中国加入世贸组织后 ，我国的机床工业已取得了巨大的 发展 。 特别是 在加入世贸组织后，中国正在逐步变成世界制造中心， 机械行业为了增强竞争力已开始广泛的使用先进的数控技术 及数控机床 ，虽然目前我国的数控技术正处在方兴未艾的发展时期，但只要经过技术工人艰苦不懈的共同努力，我国的 数控机床及 数控技术一定能逐步缩小与世界先进水平的差距，取得很好的发展。 国内外研究 现状 从 20世纪中叶数控技术出现以来，数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。 数控加工具有如下特点：加工柔性好，加工精度高，生产率高，减轻操作者劳动强度、改善劳动条件，有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。数控机床是一种高度机电一体化的产品，适用于加工多品种小批量零件、结构较复杂、精度要求较高的零件、需要频繁改型的零件、价格昂贵不允许报废的关键零件、要求精密复制的零件、需要缩短生产周期的急需零件以及要求 100%检验的零件。数控机床的特点及其应用范围使其成为国民经济和国防建设发展的重要装备。 进入 21 世纪，我国经济与国际全面接轨，进入了一个蓬勃发展的新时期。机床制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机，也遭遇到加入世界贸易组织后激烈的国际市场竞争的压力，加速推进数控机床的发展是解决机床制造业持续发展的一个关键。随着制造业对数控机床的大量需求以及计算机技术和现代设计技术的飞速进步，数控机床的应用范围还在不断扩大，并且不断发展以更适应生产加工的需要。 数控机床的发展趋势 （ 1） 高速化 。 随着汽车、国防、航空、航天等工业的高速发展以及铝合金等新材料沈阳理工大学学士学位论文 2 的应用，对数 控机床加工的高速化要求越来越高。 目前铣削速度已达到 5000 8000m/轴转速达到 30000 100000r/作台的移动速度，当分辨率为 1100 200m/上。 自动换刀速度在 1 秒以内，小线段插补进给速度达到 12m/s。 （ 2） 高精度化 。 数控机床精度的要求现在已经不局限于静态的几何精度，机床的运动精度、热变形以及对振动的监测和补偿越来越获得重视。提高 统控制精度：采用高速插补技术，以微小程序段实现连续进给，使 制单位精细化，并采用高分辨率位置检测装置 ，提高位置检测精度，位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制等方法；采用误差补偿技术：采用反向间隙补偿、丝杆螺距误差补偿和刀具误差补偿等技术，对设备的热变形误差和空间误差进行综合补偿；采用网格解码器检查和提高加工中心的运动轨迹精度，并通过仿真预测机床的加工精度，以保证机床的定位精度和重复定位精度，使其性能长期稳定，能够在不同运行条件下完成多种加工任务，并保证零件的加工质量。 （ 3） 高可靠性。 数控机床与传统机床相比，增加了数控系统和相应的监控装置等，应用了大量的电气、液压和机电装置，易于导致出现失效的概率 增大；工业电网电压的波动和干扰对数控机床的可靠性极为不利，而数控机床加工的零件型面较为复杂，加工周期长，要求平均无故障时间在 2 万小时以上。为了保证数控机床有高的可靠性，就要精心设计系统、严格制造和明确可靠性目标以及通过维修分析故障模式并找出薄弱环节。国外数控系统平均无故障时间在 7 10 万小时以上，国产数控系统平均无故障时间仅为 10000 小时左右，国外整机平均无故障工作时间达 800 小时以上，而国内最高只有300 小时。 （ 4） 功能复合化 。 复合机床的含义是指在一台机床上实现或尽可能完成从毛坯至成品的多种要 素加工。根据其结构特点可分为工艺复合型和工序复合型两类。采用复合机床进行加工，减少了工件装卸、更换和调整刀具的辅助时间以及中间过程中产生的误差，提高了零件加工精度，缩短了产品制造周期，提高了生产效率和制造商的市场反应能力，相对于传统的工序分散的生产方法具有明显的优势。 （ 5） 控制智能化 。 随着人工智能技术的发展，为了满足制造业生产柔性化、制造自动化的发展需求，数控机床的智能化程度在不断提高 。 加工过程自适应控制技术：通过监测加工过程中的切削力、主轴和进给电机的功率、电流、电压等信息，利用传统的或现代的算 法进行识别，以辩识出刀具的受力、磨损、破损状态及机床加工的稳定性状态，并根据这些状态实时调整加工参数和加工指令，使设备处于最佳运行状态，以提高加工精度、降低加工表面粗糙度并提高设备运行的安全性；加工参数的智能优化与选择：沈阳理工大学学士学位论文 3 将工艺专家或技师的经验、零件加工的一般与特殊规律，用现代智能方法，构造基于专家系统或基于模型的“加工参数的智能优化与选择器”，利用它获得优化的加工参数，从而达到提高编程效率和加工工艺水平、缩短生产准备时间的目的；智能故障自诊断与自修复技术：根据已有的故障信息，应用现代智能方法实现故障的快速准 确定位；智能故障回放和故障仿真技术：能够完整记录系统的各种信息，对数控机床发生的各种错误和事故进行回放和仿真，用以确定错误引起的原因，找出解决问题的办法，积累生产经验；智能化交流伺服驱动装置：能自动识别负载，并自动调整参数的智能化伺服系统，包括智能主轴交流驱动装置和智能化进给伺服装置。这种驱动装置能自动识别电机及负载的转动惯量，并自动对控制系统参数进行优化和调整，使驱动系统获得最佳运行 。 （ 6） 体系开放化 。 向未来技术开放 ： 由于软硬件接口都遵循公认的标准协议，只需少量的重新设计和调整，新一代的通用软 硬件资源就可能被现有系统所采纳、吸收和兼容，这就意味着系统的开发费用将大大降低而系统性能与可靠性将不断改善并处于长生命周期；向用户特殊要求开放：更新产品、扩充功能、提供硬软件产品的各种组合以满足特殊应用要求；数控标准的建立：国际上正在研究和制定一种新的 统标准提供一种不依赖于具体系统的中性机制，能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型，从而实现整个制造过程乃至各个工业领域产品信息的标准化。标准化的编程语言，既方便用户使用，又降低了和操作效率直接有关的劳动消耗。 （ 7） 信息交互网络化 。 对于面临激烈竞争的企业来说，使数控机床具有双向、高速的联网通讯功能，以保证信息流在车间各个部门间畅通无阻是非常重要的。既可以实现网络资源共享，又能实现数控机床的远程监视、控制、培训、教学、管理，还可实现数控装备的数字化服务。例如，日本 司推出新一代的加工中心配备了一个称为信息塔的外部设备，包括计算机、手机、机外和机内摄像头等，能够实现语音、图形、视像和文本的通信故障报警显示、在线帮助排除故障等功能，是独立的、自主管理的制造单元。 本课题的研究内容和方法 本课题是通过查阅资料 确定数控铣床的切削力，由切削力的大小来确定数控铣床伺服进给系统的各种 运动参数及传动方案 ，然后通过计算当量动载荷选择滚珠丝杠，通过计算最大切削负载转矩，负载惯量选择伺服电动机。最后通过 件对数控铣床沈阳理工大学学士学位论文 4 的伺服进给系统进行 3D 建模和运动仿真，在仿真中逐渐更改和优化系统。 本章小结 本章先介绍了课题的背景与研究现状，介绍了数控铣床发展趋势，从而提出了研究数控铣床的重要意义。最后介绍了本课题研究的主要内容和研究方法。 沈阳理工大学学士学位论文 5 2 总体 方案设计 伺服 进给系统的基本要求 伺服进给系统的基本要求： （ 1） 精度要求 伺服系统必须保证机床的定位精度和加工精度。对于低档性的数控系统，驱动控制精度一般为 于高性能数控系统，驱动控制精度为 1m，甚至为 m。 （ 2）响应速度 为了保证轮廓切削形状精度和低的加工表面粗糙度，除了要求有较高的定位精度外，还要有良好的快速响应特性，即要求跟踪指令信号响应要快。 （ 3）调速范围 调速范围要求电机能提供的最高转速各种数控机床中，由于加工用道具、被加工工件材质及零件加工要求的不同，为保证在任何情况下都能得到最佳切削条件，就要求进给系统驱动系统必须具有足够宽的调速范围。 （ 4）低速、大转矩 根据机床的加工特点，经常在低速下进行重切削，即在低速下进给驱动系统必须有大的转矩输出。 铣床的技 术要求 工作台 质量 为 200工件和夹具的总质量 为 500工作台 纵向 行程 为 650 给速度为 18000mm/快速移动速度 为 20000mm/横向行程为 450进给速度为 18000mm/快速移动速度 为 15000mm/垂向行程为 500进给速度为 18000mm/快速移动速度 为 25000mm/采用 滚动直线 导轨，导轨的动摩擦系数为 摩擦系数为 位精度为 00复定位精度为 机床的工作寿命为 20000h。 传动方案设计 沈阳理工大学学士学位论文 6 为了满足以上技术要求，采取以下技术方案： （ 1） 工作台工作面尺寸（宽度 长度）确定为 65050 （ 2） 对滚珠丝杠螺母副 采用 预紧 ，并对滚珠丝杠进行拉伸预紧 。 （ 3） 采用伺服电动机驱动。 （ 4） 采用 夹紧式法兰膜片 联轴器将伺服电动机与滚珠丝杠连接。 (5) 导轨 采用四方向等载荷性滚动直线导轨副。 主切削力及其切削分力计算 计算主切削力 根据已知条件，采用镶齿三面刃铣刀 ， 查切削手册切削力计算公式为： 0 . 9 5 0 . 8 0 1 . 1 1 . 109 . 8 1 8 2 . 4z p f ea a d a （ 式中 Z 铣刀齿数； 背吃刀量（ 每齿进给量（ mm/z）； 侧吃刀量（ 所以当 10Z ， 80ea 100d ， 4pa ， 0 . 9 5 0 . 8 0 1 . 1 1 . 109 . 8 1 8 2 . 4z p f ea a d a =6420N 计算各切削分力 工作台的纵向切削力、横向切削力和垂向切削力分别为 ： 6 F 0 . 6 6 4 2 0 3 8 5 2 4 5 0 . 4 5 6 4 2 0 2 8 8 90 . 5 5 0 . 5 5 6 4 2 0 3 5 3 1 N 本章小结 本章主要介绍了设计 伺服进给系统的基本要求，根据要求及参考资料确定了 运动参沈阳理工大学学士学位论文 7 数及传动方案 ，并且计算出了各向切削力。 沈阳理工大学学士学位论文 8 3 滚珠丝杠及伺服电动机 的 选择 X 轴方向进给系统的计算 X 轴滚珠丝杠的选择 1 确定滚珠丝杠的导 程 根据已知条件取电动机的最高转速m a 5 0 0 r / m i n,i=1 得： m a xm a 0000 m m 8 m mi n 1 2 5 0 0 2 滚珠丝杠螺母副的载荷 及转速计算 丝杠最大载荷，为切削时的最大进给力加摩擦力；最载荷即摩擦力 。已知最大进给力为 3852工作台加工件与夹具的质量为 700轨的摩擦因数为 丝杠的最小载荷 m i n = f G = 0 . 0 0 4 5 7 0 0 1 0 = 3 1 . 5F N 丝杠最大载荷 m a x 3 8 5 2 3 1 . 4 3 8 8 3F N 当负荷与载荷接近单调式变化时 m a x m i a x m i 0 0 18n 5 0 0 / m i F 2 3 8 8 3 3 1 . 4F 2 5 9 933 3 确定滚珠丝杠预期的额定动载荷 （ 1）按预定工作时间估算。 m m h 6 0 n L 1 0 0 f f （ 式中 预期工作时间（小时）； 精度系数； 可靠性系数； 负荷系数。 沈阳理工大学学士学位论文 9 查 得载荷性质系数 知初步选择的滚珠丝杠的精度等级为 2 级，查得精度系数1,可靠性系数 1，则 m m h 6 0 n L 1 0 0 f 5 9 9 1 . 36 0 5 0 0 2 0 0 0 0 2 8 4 9 71 0 0 1 1 N （ 2）因对滚珠丝杠螺母副将实施预紧，所以可按估算最大轴向载荷。 取 预加载荷系数 则 a m e a m a . 5 3 8 8 3 1 7 4 7 4C F N N （ 3）确定滚珠丝杠预期的额定动载荷 取以上两种结果的最大值， 28497N。 4 按精度要求确定允许的滚珠丝杠的最小螺纹底径 2（ 1）估算允许的滚珠丝杠的最大轴向变形m。 机床或机械装置的伺服系统精度大多在空载下检验。空载时作用在滚珠丝杠副上的最大轴向工作载荷是静摩擦力0F。移动部件于0般占重复定位精度的 （ 1/2 1/3） 。所以规定滚珠丝杠副允许的最大轴向变形m （ 1/3 1/4） 重复定位精度。 已知 重复 定位精度为 6 m 则 m 11634 响 定位精度最主要因素是滚珠丝杠副的精度，其次是滚珠丝杠本身的拉压弹性变形以及滚珠丝杠副摩擦力矩的变化等。一般估算m （ 1/4 1/5） 定位精度。 m 11 0 . 0 245 上述计算结果的较小值m= 2）估算允许的滚珠丝杠的最小螺纹底径 2本机床工作台（ X 轴）滚珠丝杠螺母副的安装方式拟 采用两端固定方式 020 3 9m （ 式中m 估算的滚珠丝杠最大允许轴向变形量 （ m） ； 0F 导轨静摩擦力 （ N） ； L 滚珠螺母至滚珠丝杠两个固定支承的 距离。 滚珠丝杠螺母副的两个固定支承之间的距离为 沈阳理工大学学士学位论文 10 L行程 +安全行程 +2余程 +螺母长度 +支承长度 （ 程 +（ 10 14）程 +10（ 50+108） 860 0F =得 02 . 5 8 6 00 . 0 3 9 0 . 0 3 9 5 . 2 30 . 0 0 1 5 1 0 0 0m m m m 5 初步确定滚珠丝杠螺母副的规格型号 根据计算所得的 2初步选择 公称直径 0d 、基本导程定动载荷 丝杠 底 径 2d 如下 : 0d =40mm,30700N 28497N, 2d =2故满足式 设计 要求。 6 确定滚珠丝杠螺母副的预紧力 p m a 3883N 1294N 7 计算滚珠丝杠螺母副的目标行程补偿值与预紧拉力 1） 计算目标行程补偿值 t t t （ 式中： t 温度变化值。 已知温度变化值 t=滚珠丝杠螺母副的有效行程 ： 2u k n L L 行程 +（ 8 14）50+118=738mm t t 38 2）计算滚珠丝杠的预拉伸力 22 1 . 9 5 t d 1 . 9 5 2 . 5 3 4 . 9 N 5 9 3 8 N 8 确定滚珠丝杠螺母副支承用轴承的规格型号 （ 1）计算轴承所承 受的最大轴向载 荷 m a x t m a 9 3 8 3 8 8 3 9 8 2 1 N （ 2） 轴承类型 两端固定支承方式 。采用 双向推力角接触球轴承。 （ 3） 确定轴 承内径 d 沈阳理工大学学士学位论文 11 为便于丝杠加工，轴承内径最好不大于滚珠丝杠大径。在选用内循环滚珠丝杠副时必须有一端轴承内径略小于丝杠底径 2d 。其次轴承样本上规定的预紧力应大于轴承所承最大载荷 1/3。 d 略小于 2d =d=30 4）轴承预紧力 9821=3274N （ 5）按样本选轴承型号规格 d=30预加负荷为 5850N274N 9 滚珠丝杠副工作图设计 （ 1）滚珠丝杠螺纹长度u L余程2s u L=738+2 32=802 2）两端固定支承距离 1L=860杠全长 L=994 3）行程起点离定支承距离 0L=62 X 轴伺服电机的选择 1 力矩的计算 （ 1)计算切削负载力矩 a=883N,电动机每转一圈，机床执行部件在轴向移动的距离给传动系统的总效率 = ： = 3 8 8 3 0 . 0 0 8 . 1 4 0 . 9 0 =m （ 2)计算摩擦负载力矩 T已知在不切削状态下坐标轴的轴向负载力（即为空载时的导轨摩擦力） ： T= 02 = 3 1 82 3 0 m 沈阳理工大学学士学位论文 12 （ 3)计算由滚珠丝杠得预紧而产生的附加负载力矩 p=珠丝杠螺母副的基本导程珠 丝杠螺母副的效率0= : 2201 2 9 4 0 . 0 0 81 (1 0 . 9 4 ) . 0 . 2 1 3 3 . 1 4 0 . 9 0 m N m 2 负载转动惯量计算 （ 1） 已知机床执行部件（即工作台、工件和夹具）的总质量 m=800动机每转一圈，机床执行部件在轴向移动的距离 为 8得 ： 2 220 . 0 0 88 0 0 ( ) 0 . 0 0 1 2 9 3 . 1 4m k g m （ 2)计算滚珠丝杠的转到惯量 已知滚珠丝杠的密度 =10 3 kg/得 : 4 3 4 20 7 . 8 1 0 0 . 9 7 4 0 . 0 4 0 . 0 0 1 9 3 2r k g m （ 3)计算联轴器的转动惯量 26 6 20 . 2 3 2 6 81 0 1 0 0 . 0 0 0 1 3 4 k g m (4)总的转动惯量 42L r 0J J J 3 . 2 2 1 0 k g . 总根据上述计算可初步选定伺服电机。选择 主要技术参数如下： 最高转速6000r/定转矩大转矩子惯量机械时间常数 空载启动时，折算到电动机轴上 的加速力矩a xa m a x 3 . 2 2 1 0 2 5 0 0T 2 7 . 9 N . 6 t 9 . 6 4 7 . 5 1 0 总 沈阳理工大学学士学位论文 13 r f m a x 0 . 0 4 4 0 . 2 1 3 2 7 . 9 2 8 . 1 5 7 T T N m 5 . 5 0 . 0 4 4 0 . 2 1 3 5 . 7 6 .m c T T N m a）（ 14） 最大转矩额定转 矩m交流伺服电机满足设计要求。 X 轴系统校验 1 传动系统的刚度计算 （ 1） 计算滚珠丝杆的拉压刚度滚珠丝杠的螺母中心位于滚珠丝杆 两支承的中心位置（ a=1L/2，1L=860，滚珠丝杆螺母副具有最小拉压刚度算为： 2 2222s m i 4 . 96 . 6 1 0 6 . 6 1 0 / m 9 3 5 N / 当滚珠丝杆的螺母副中心位于行程的两端位置时，滚珠丝杆螺母副 具有最大拉压刚度 2 22221s m a 0d 3 4 . 9 8 6 06 . 6 1 0 6 . 6 1 0 / m 1 7 7 8 / L - L ) 4 6 2 ( 8 6 0 - 6 2 ) （ 2） 计算滚珠丝杠螺母副支撑轴承的刚度2 253m a x s i F （ 式中 轴承接触角； 滚动体直径（ Z 滚动体个数； 最大轴向工作载荷（ N） ； 已知轴承的接触角 ，滚动体直径动体个数 Z=10,轴承的最大轴向工作载荷35850=17550N,得 02 253m a x s i F 沈阳理工大学学士学位论文 14 = 2 3 254 . 2 5 1 0 1 7 5 5 0 s i n 6 0 / 7 1 9 /o N m N m 由两端固定支承 0719=1438N/m （ 3） 计算滚珠与滚道的接触刚度 （ 式中 查样本上的刚度（ m）； 额定动载荷； 由样本查得： 580N/m； 0700N；294N 130 . 1 = 1312941 5 8 0 1 1 8 4 . 6 5 / 1 3 0 7 0 0 N 2 传动系统刚度验算及滚珠丝杠副的精度选择 （ 1） 计算 计算 静摩擦力0 . 0 0 4 5 7 0 0 0 3 1 . 5F F N （ 2） 验算传动系统刚度i n 1 K 反 相 差 值（ 沈阳理工大学学士学位论文 15 已知反相差值或重复定位精度为 6 0m i n 1 . 6 1 . 6 3 1 . 53 8 3 8 . 3 66 反 相 差 值N/m （ 3） 传动系统刚度变化引起的定位误差ki n m a 1 13 1 . 5 0 . 0 1 5 9 3 4 7 6F （ 4）确定精度，任意 300的行程变动量300 0 0 8V 定 位 精 度定位精度为 12m/300以300 0 . 8 1 2 0 . 0 1 5 9 9 . 5 8 4V 所以300V=8206N 9 滚珠丝杠副工作图设计 (1）滚珠丝杠螺纹长度u L余程4s u L=510+2 24=5582）两端固定支承 距离 1L=618杠全长 L=750 3）行程起点离定支承距离 0L=60阳理工大学学士学位论文 20 Y 轴伺服电机的选择 1 力矩的计算 （ 1)计算切削负载力矩 a=920N,电动机每转一圈，机床执行部件在轴向移动的距离给传动系统的总效率 = ： = 2 9 2 0 0 . 0 0 6 . 1 4 0 . 9 0 =m （ 2)计算摩擦负载力矩 T已知在不切削状态下坐标轴的轴向负载力（即为空载时的导轨摩擦力） ： T= 02 = 3 1 62 3 0 m （ 3)计算由滚珠丝杠得预紧而产生的附加负载力矩