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滾珠絲杠副的設備
來源:軸承網 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.按滾珠循環方法分為外循環和內循環兩大類.外循環回珠器用插管式的較多；內循環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；因而當前遍及選用雙圓弧截形的絲杠.
按預加負載方法分；可分為單螺母無預緊、單螺母變位導程預緊、單螺母加大鋼球徑向預緊、雙螺母墊片預緊、雙螺母差齒預緊、雙螺母螺紋預緊.數控機床上常用雙螺母墊片式預緊；其預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：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控機床的進給傳動體系.在重型數控機床的短行程(6m以下)進給體系中也常被選用.
1．滾珠絲杠副的設備
數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具有滿足的剛度和精度.通常都恰當加大和機床聯系部件的觸摸面積；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；挑選恰當的翻滾軸承也是非常重要的.國內當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熱并且添加了軸承支架的布局尺度.這些年國內外的軸承生產廠家已生產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；添加了滾珠的數目并相應減小滾珠的直徑.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；產物成對出售；并且在出廠時現已選配好內外環的厚度；設備時只要用螺母和端蓋將內環和外環壓緊；就能取得出廠時現已調整好的預緊力.
滾珠絲杠副設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；能夠對絲杠施加恰當的預拉力；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、螺母旋轉的傳動方法 如圖8-8d所示；此刻；螺母一邊轉變、一邊緣固定的絲杠作軸向挪動： 因為絲杠不動；可防止受臨界轉速的約束；防止了細長滾珠絲杠高速作業時呈現的種種難題.螺母慣性小、運動靈敏；可完成的轉速高.此種方法能夠對絲杠施加較大的預拉力；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；應防止硬質塵埃或切屑污物進入；因而有必要裝有防護設備.若是滾珠絲杠副在機床上顯露；則應選用關閉的防護罩；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；它選用硬質塑料制成；其內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.作業中應防止碰擊防護設備；防護設備一有損壞應及時替換.
(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備螺母的殼體空間內；而光滑油則經過殼體上的油孔寫入螺母的空間內.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；可在每次機床作業前加油一次.
3．滾珠絲杠副在高速數控機床上的使用
高速加工是面向21世紀的一項高新技能；它以高功率、高精度和高表面質量為基本特征；在航天航空、汽車工業、模具制作、光電工程和儀器儀表等職業中取得了越來越廣泛的使用；并已取得了嚴重的技能經濟效益；是今世領先制作技能的重要組成有些.為了完成高速加工；首要要有高速數控機床.高速數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；國內外有關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)恰當加大絲杠的轉速、導程和螺紋頭數.當前常用大導程滾珠絲杠名義直徑與導程的匹配為：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.
2)改善布局；進步滾珠運動的流暢性.改善滾珠循環反向設備；優化回珠槽的曲線參數；選用三維外型的導珠管和回珠器；真實做到沿著內螺紋的導程角方向將滾珠引入螺母體中；使滾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定.這個辦法是進步中、大型滾珠絲杠高速功能和作業精度的有用途徑.
4)關于大行程的高速進給體系；可選用絲杠固定、螺母旋轉的傳動方法.此刻；螺母一邊轉變、一邊緣固定的絲杠作軸向挪動；因為絲杠不動；可防止受臨界轉速的約束；防止了細長滾珠絲杠高速作業時呈現的種種難題.螺母慣性小、運動靈敏；可完成的轉速高.
5)進一步進步滾珠絲杠的制作質量.經過選用上述種種辦法后；可在必定程度上戰勝傳統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、工藝老練、使用廣泛、本錢較低；因而在中等載荷、進給速度需求并不非常高、行程規模不太大(小于4～5m)的通常高速加工中間和其他經濟型高速數控機床上依然經常被選用.
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