滚珠丝杠经常是驱动器的选择，在应用，要求高推力与卓越的定位精度和重复性。但是滚珠丝杠技术的缺点之一就是速度与长度成反比-滚珠丝杠轴越长，就越有可能抽动，就像跳绳一样，因为它在转动。这种行为限制了在需要高速行驶时所能达到的最大行驶距离，反之亦然。
什么是临界速度？
滚珠丝杠总成的允许运行速度取决于两个参数-临界速度和特征速度．特性速度由与球螺母有关的因素决定，包括球的返回系统和球的质量。然而，滚珠螺母制造和滚珠再循环方法的改进使大多数滚珠丝杠组件具有非常高的特性速度，因此限制因素通常是临界速度．
对于诸如滚珠丝杠组件的旋转轴，临界速度被定义为激发的角速度自然频率，或装配的第一共振频率。如果轴以其固有频率运行，则可以开始谐振，导致严重损坏 - 甚至破坏 - 组装。
为什么滚珠丝杠会产生共振?
从理论上讲，轴完全平衡 - 即，其质量完全分布在其体积上 - 使得当它旋转时，轴没有弯曲，并且质心沿着旋转轴线呈现。但在现实世界中，即使是最精确的制造和机加工的轴也没有完全平衡，因此质心从旋转轴线略微偏移。另外，因为螺杆轴仅在其端部支撑，所以它在其自身的重量下弯曲稍微弯曲，使得甚至从旋转轴线移动甚至远离旋转轴线。随着滚珠丝杠轴旋转，质量中心和旋转轴之间的差异产生离心力量，这会导致轴偏转，或像跳绳一样抽动。
如果这种振动或滚珠丝杠鞭子 - 接近或达到螺杆轴的固有频率，则谐振可以随之而来，导致噪音，损坏，以及在极端情况下，轴的屈服。
如何计算滚珠丝杠临界速度
轴的临界速度取决于其质量，长度和直径，偏转量IT经验，以及最终支撑方法（端轴承的类型）。
滚珠丝杠的临界速度的等式是：
nc=临界速度（rpm）
k1=因素取决于端轴承布置
lcr=不受支撑的螺杆轴长度（mm）
E =螺杆轴弹性模量（n / mm2）
我=平面惯性矩（mm4）
G =重力加速度(mm/s)2）
γ =螺杆轴的比重(N/mm)3.）
A =螺杆轴截面积(mm)2）
重要的是要记住，如果球螺母被预加载，不支持的长度（Lcr）基于滚珠螺母和螺钉的末端之间的最大距离将在操作中发生。对于非预载的球螺母，不支持的长度仅仅是轴承（L）之间的长度。
这个方程可以通过合并所有的非变量分量(k1，π，e，i，g，γ和a）。首先，我们将简化等式的I / A组件......。
轴的惯性是：
dn=螺旋轴的根（次要）直径（mm）
面积为:
用惯性除以面积得到:
由于直径是一个变量，我们现在将其拉出来，但我们需要采取DN的平方根2，所以直径的变量变得简单n，1/16部分保持在平方根内。
现在我们定义方程的非变量部分为k
我们知道π (π)，钢的弹性模量(E)和比重(γ)，以及重力加速度(g)的值:
π= 3.1415.
E = 2.06 x 105n / mm.2
γ = 7.85 x 10-5n / mm.3.
g = 9.8 x 103.MM / S.2
因此，我们可以确定组合变量的值:
k的典型值1对于不同的端轴承布置如下:
无固定：k1= 1.875
Floating-Floating: k1= 3.142
Fixed-Floating: k1= 3.927
固定固定：k1= 4.730
现在我们可以构造滚珠丝杠临界转速的简化方程，用“k”表示所有的非变量分量。
请注意，因为我们以毫米为单位，因此因子K是一个非常大的数量（例如42,000,000）。对于临界速度方程，K通常以科学符号表示（通知“107因素包含在等式的最后)。
还请注意，一些制造商在确定k值时包括0.8的安全系数，因为一般建议滚珠丝杠在其临界速度的80%以上不操作。上面的方程不包括0.8安全系数，所以一定要检查制造商是否在他们公布的“k”值中包括它，或者在计算过程中是否需要包括它。
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