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滾珠絲杠副的設(shè)備
來源:軸承網(wǎng) 時間:2014-07-02
滾珠絲杠副是在絲杠和螺母之間以滾珠為翻滾體的螺旋傳動元件.滾珠絲杠副有多種布局型式.按滾珠循環(huán)方法分為外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩大類.外循環(huán)回珠器用插管式的較多；內(nèi)循環(huán)回珠器用腰形槽嵌塊式的較多.
按螺紋軌跡的截面形狀分為單圓弧和雙圓弧兩種截形.因為雙圓弧截形軸向剛度大于單圓弧截形；因而當(dāng)前遍及選用雙圓弧截形的絲杠.
按預(yù)加負載方法分；可分為單螺母無預(yù)緊、單螺母變位導(dǎo)程預(yù)緊、單螺母加大鋼球徑向預(yù)緊、雙螺母墊片預(yù)緊、雙螺母差齒預(yù)緊、雙螺母螺紋預(yù)緊.數(shù)控機床上常用雙螺母墊片式預(yù)緊；其預(yù)緊力通常為軸向載荷的1/3.
滾珠絲杠副與滑動絲杠螺母副比擬有許多長處：傳動功率高、靈敏度高、傳動平穩(wěn)：磨損小、壽命長，可消除軸向空隙；進步軸向剛度等.
滾珠絲杠螺母傳動廣泛使用于中小型數(shù)控機床的進給傳動體系.在重型數(shù)控機床的短行程(6m以下)進給體系中也常被選用.
1．滾珠絲杠副的設(shè)備
數(shù)控機床的進給體系要取得較高的傳動剛度；除了加強滾珠絲杠螺母自身的剛度之外；滾珠絲杠正確的設(shè)備及其支承的布局剛度也是不行無視的要素.螺母座及支承座都應(yīng)具有滿足的剛度和精度.通常都恰當(dāng)加大和機床聯(lián)系部件的觸摸面積；以進步螺母座的有些剛度和觸摸強度；新描繪的機床在工藝條件答應(yīng)時常常把螺母座或支承座與機床本體做成全體來增大剛度.
為了進步支承的軸向剛度；挑選恰當(dāng)?shù)姆瓭L軸承也是非常重要的.國內(nèi)當(dāng)前首要選用兩種組合方法.一種是把向心軸承和圓錐軸承組合運用；其布局雖簡略；但軸向剛度缺乏.另一種是把推力軸承或向心推力軸承和向心軸承組合運用；其軸向剛度有了進步；但增大了軸承的沖突阻力和發(fā)熱并且添加了軸承支架的布局尺度.這些年國內(nèi)外的軸承生產(chǎn)廠家已生產(chǎn)出一種滾珠絲杠專用軸承；這是一種能夠接受很大軸向力的特別向心推力球軸承；與通常的向心推力球軸承比較；觸摸角增大到60º；添加了滾珠的數(shù)目并相應(yīng)減小滾珠的直徑.這種新布局的軸承比通常軸承的軸向剛度進步了兩倍以上；并且運用極為便利；產(chǎn)物成對出售；并且在出廠時現(xiàn)已選配好內(nèi)外環(huán)的厚度；設(shè)備時只要用螺母和端蓋將內(nèi)環(huán)和外環(huán)壓緊；就能取得出廠時現(xiàn)已調(diào)整好的預(yù)緊力.
滾珠絲杠副設(shè)備方法通常有以下幾種：
(1)雙推一自在方法 如圖8-8a所示；絲杠一端固定；端自在.固定端軸承一起接受軸向力和徑向力.這種支承方法用于行程小的短絲杠.
(2)雙推一支承方法 如圖8-8b所示；絲杠一端固定；另一端支承.固定端軸承一起接受軸向力和徑向力，支承端軸承只接受徑向力；并且能作微量的軸向起浮；能夠防止或削減絲杠因自重而呈現(xiàn)的曲折.一起絲杠熱變形能夠自在地向一端伸長.
(3)雙推一雙推方法 如圖8-8c所示；絲杠兩頭均固定.固定端軸承都能夠一起接受軸向力和徑向力；這種支承方法；能夠?qū)z杠施加恰當(dāng)?shù)念A(yù)拉力；進步絲杠支承剛度；能夠有些抵償絲杠的熱變形.
(4)選用絲杠固定、螺母旋轉(zhuǎn)的傳動方法 如圖8-8d所示；此刻；螺母一邊轉(zhuǎn)變、一邊緣固定的絲杠作軸向挪動： 因為絲杠不動；可防止受臨界轉(zhuǎn)速的約束；防止了細長滾珠絲杠高速作業(yè)時呈現(xiàn)的種種難題.螺母慣性小、運動靈敏；可完成的轉(zhuǎn)速高.此種方法能夠?qū)z杠施加較大的預(yù)拉力；進步絲杠支承剛度；抵償絲杠的熱變形.
2．滾珠絲杠副的防護和光滑
(1)滾珠絲杠副的防護 滾珠絲杠副和其他翻滾沖突的傳動器材相同；應(yīng)防止硬質(zhì)塵埃或切屑污物進入；因而有必要裝有防護設(shè)備.若是滾珠絲杠副在機床上顯露；則應(yīng)選用關(guān)閉的防護罩；如選用螺旋彈簧鋼帶套管、彈性套管以及折疊式
套管等.設(shè)備時將防護罩的一端連接在滾珠螺母的旁邊面；另一端固定在滾珠絲杠的支承座上.若是滾珠絲桿副處于蔭蔽的方位；則可選用密封圈防護；密封圈裝在螺母的兩頭.觸摸式的彈性密封圈選用耐油橡膠或尼龍制成；其內(nèi)孔做成與絲杠螺紋滾道般配的形狀，觸摸式密封圈的防塵作用好；但因為存在觸摸壓力；使沖突力矩略有添加.非觸摸式密封圈又稱迷宮式密封圈；它選用硬質(zhì)塑料制成；其內(nèi)孔與絲杠螺紋滾道的形狀相反；并稍有空隙；這樣可防止沖突力矩；但防塵作用差.作業(yè)中應(yīng)防止碰擊防護設(shè)備；防護設(shè)備一有損壞應(yīng)及時替換.
(2)滾珠絲杠副的光滑 光滑劑可進步耐磨性及傳動功率.光滑劑可分為光滑油和光滑脂兩大類.光滑油通常為全損耗體系用油：光滑脂可選用鋰基光滑脂.光滑脂通常加在螺紋滾道和設(shè)備螺母的殼體空間內(nèi)；而光滑油則經(jīng)過殼體上的油孔寫入螺母的空間內(nèi).每半年對滾珠絲杠上的光滑脂替換一次；清除絲杠上的舊光滑脂；涂上新的光滑脂.用光滑油光滑的滾珠絲杠副；可在每次機床作業(yè)前加油一次.
3．滾珠絲杠副在高速數(shù)控機床上的使用
高速加工是面向21世紀(jì)的一項高新技能；它以高功率、高精度和高表面質(zhì)量為基本特征；在航天航空、汽車工業(yè)、模具制作、光電工程和儀器儀表等職業(yè)中取得了越來越廣泛的使用；并已取得了嚴(yán)重的技能經(jīng)濟效益；是今世領(lǐng)先制作技能的重要組成有些.為了完成高速加工；首要要有高速數(shù)控機床.高速數(shù)控機床有必要一起具有高速主軸體系和高速進給體系；才干完成資料切削進程的高速化.為了完成高速進給；國內(nèi)外有關(guān)制作廠商不斷采納辦法；進步滾珠絲杠的高速功能.首要辦法有：
1)恰當(dāng)加大絲杠的轉(zhuǎn)速、導(dǎo)程和螺紋頭數(shù).當(dāng)前常用大導(dǎo)程滾珠絲杠名義直徑與導(dǎo)程的匹配為：40mm×20mm；50mm×25mm；50mm×30mm等；其進給速度均可到達60m/min以上.為了進步滾珠絲杠的剛度和承載才能；大導(dǎo)程滾珠絲杠通常選用雙頭螺紋；以進步滾珠的有用承載圈數(shù).
2)改善布局；進步滾珠運動的流暢性.改善滾珠循環(huán)反向設(shè)備；優(yōu)化回珠槽的曲線參數(shù)；選用三維外型的導(dǎo)珠管和回珠器；真實做到沿著內(nèi)螺紋的導(dǎo)程角方向?qū)L珠引入螺母體中；使?jié)L珠運動的方向與滾道相切而不是相交.這樣可把沖擊損耗和噪聲減至最小.
3)選用“空心強冷”技能.高速滾珠絲杠在運行時因為沖突發(fā)生高溫；形成絲杠的熱變形；直接影響高速機床的加工精度.選用“空心強冷”技能；就是將恒溫切削液通入空心絲杠的孔中；對滾珠絲杠進行強迫冷卻；堅持滾珠副溫度的穩(wěn)定.這個辦法是進步中、大型滾珠絲杠高速功能和作業(yè)精度的有用途徑.
4)關(guān)于大行程的高速進給體系；可選用絲杠固定、螺母旋轉(zhuǎn)的傳動方法.此刻；螺母一邊轉(zhuǎn)變、一邊緣固定的絲杠作軸向挪動；因為絲杠不動；可防止受臨界轉(zhuǎn)速的約束；防止了細長滾珠絲杠高速作業(yè)時呈現(xiàn)的種種難題.螺母慣性小、運動靈敏；可完成的轉(zhuǎn)速高.
5)進一步進步滾珠絲杠的制作質(zhì)量.經(jīng)過選用上述種種辦法后；可在必定程度上戰(zhàn)勝傳統(tǒng)滾珠絲杠存在的一些難題.日本和瑞士在滾珠絲杠高速化方面一向處于國際領(lǐng)先地位；其最大疾速挪動速度可達60m/min；單個情況下乃至可達90m/min；加速度可達15m/s2.因為滾珠絲杠歷史悠久、工藝?yán)暇殹⑹褂脧V泛、本錢較低；因而在中等載荷、進給速度需求并不非常高、行程規(guī)模不太大(小于4～5m)的通常高速加工中間和其他經(jīng)濟型高速數(shù)控機床上依然經(jīng)常被選用.
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