精细传动界的扛把子聊聊滚珠丝杆的那些事

发布时间：2023-06-07 14:09:08   来源：体育竞猜bob

　　今日从滚珠丝杆的特色、组成和分类、几种设备办法和首要参数下手，咱们详细的聊一聊滚珠丝杆的那些事儿。

　　滚珠丝杠是将反转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为反转运动的抱负的产品。

　　滚珠丝杠是东西机械和精细机械上最常运用的传动元件，其首要功用是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向重复作用力，一起兼具高精度、可逆性和高功率的特色。因为具有很小的摩擦阻力，滚珠丝杠被广泛运用于各种工业设备和精细仪器。

　　简略来说，滚珠丝杆便是能够由旋转运动转化为直线运动或许由直线运动转换为旋转运动的组织，可是一般对它的运用都是由旋转运动转换为直线运动。

　　因为滚珠丝杠副的丝杠轴与丝杠螺母之间有许多滚珠在做翻滚运动，所以能得到较高的运动功率。与曩昔的滑动丝杠副比较驱动力矩到达1/3以下，即到达相同运动成果所需的动力为运用滑动丝杠副的1/3。在省电方面很有协助。

　　滚珠丝杠副是一般是用国际最高水平的机械设备衔接出产出来的，特别是在研削、拼装、检查各工序的工厂环境方面，对温度、湿度进行了严厉的操控，因为完善的质量管理体制使精度得以充沛确保。

　　滚珠丝杠副因为是运用滚珠运动，所以发动力矩极小，不会呈现滑动运动那样的匍匐现象，能确保完成准确的微进给。

　　滚珠丝杠副能够加与预压，因为预压力可使轴向空隙到达负值，从而得到较高的刚性（滚珠丝杠内通过给滚珠加予压力，在实践用于机械设备等时，因为滚珠的斥力可使丝母部的刚性增强）。

　　滚珠丝杠由螺杆、螺母、钢球、预压片、反向器和防尘器组成。它的功用是将旋转运动转化成直线运动，这是艾克姆螺杆的进一步延伸和开展，这项开展的重要意义便是将轴承从滑动动作变成翻翻滚作。因为具有很小的摩擦阻力，滚珠丝杠被广泛运用于各种工业设备和精细仪器。

　　1.自润式滚珠丝杆：具有可拆换除油设备的自润式滚珠丝杆，不需求光滑管路体系与设备，减少了换油和废油处理本钱。

　　2.静音式滚珠丝杆：它的原理是在滚珠之间设置有特别沟型的滚珠间隔环，能够抑制住滚珠与滚珠之间磕碰所发生的噪音，使滚珠丝杆在运动的时分愈加的安静、平顺。

　　3.高速化滚珠丝杆：具有高加快、高刚性、高速进给、低振荡、低噪音的特色。运用在东西机的快速进给，磨具高速切削中心计和高速纵荷切削中心等范畴。

　　4.重负荷型滚珠丝杆：能够接受较大的轴向负荷，适用于全电式规划机、空压机、半导体制作设备和锻压制作设备等。

　　还有轧制和研磨级丝杆的差异，轧制丝杆的精度相对低一点，适用于精度要求不是很高的场合；而研磨级丝杆，依据它的称号也能够看的出来，精度比较高，合适精度要求高的场合。

　　而依据螺母中的滚珠循环办法，能够分为外循环、内循环、端盖式。先说一下端盖式，这种是比较前期的结构，可是缺陷比较显着，现在根本现已被筛选了，用到的很少，所以这儿就略微提一下。

　　关于表里循环螺母的详细结构咱们就不聊了，究竟咱们不需求造丝杆，只需求知道两者的差异以及各自的优缺陷就能够。

　　一般的设备办法，便是以上的四种，咱们能够依据自己的运用工况，挑选丝杆的设备办法，而不同的设备办法，丝杆两头也是不同的。

　　提到滚珠丝杆的选型，需求先来说一下它的常用参数，然后才干从这些参数下手，确认它的类型。

　　即丝杠的外径，常见规范有12、14、16、20、25、32、40、50、63、80、100、120，不过请留意，这些规范中，各厂家一般只备16~50的货，也便是说，其他直径大部分都是期货（见单出产，货期大约在30~60天，日系产品大约是2~2.5个月，欧美产品大约是3~4个月）。

　　公称直径和负载根本成正比，直径越大的负载越大，详细数值能够查阅厂家产品样本。这儿只阐明两个概念：动额外负荷与静额外负荷，前者指运动状态下的额外轴向负载，后者是指停止状态下的额外轴向负载。规划时参阅前者即可。需求留意的是，额外负荷并非最大负荷，实践负荷与额外负荷的比值越小，丝杠的理论寿数越高。引荐：直径尽量选16~63。

　　导程指的是丝杆旋转一周，螺母直线运动的间隔。常见的导程有（单位：mm）：2、4、5、6、8、10、16、20、25、32、40，跟导程有联系的参数是螺母运动速度和滚珠丝杆可供给的直线推力。

　　导程越大，相同转速状况下，直线运动速度越快，详细的核算联系为：v=ri。其间v——螺母的移动速度（单位：mm/s）；r——丝杆的旋转速度（单位：r/s）；i——导程（单位：mm）。

　　导程和丝杆推力的联系：F=（2πTn）/i。其间F——丝杆推力（单位：N）；T——电机供给的扭矩（单位N·m）；n——传动功率（滚珠丝杆的传动功率一般为85%~95%）；i——导程（这儿的单位是m）。

　　长度有两个概念，一个是全长，另一个是螺纹长度。有些厂家只核算全长，但有些厂家需求供给螺纹长度。螺纹长度中也有两个部分，一个是螺纹全长，一个是有用行程。前者是指螺纹部分的总长度，后者是指螺母直线移动的理论最大长度，螺纹长度=有用行程+螺母长度+规划裕量（假定需求设备防护罩，还要考虑防护罩紧缩后的长度，一般按防护罩最大长度的1／8核算）。

　　在规划绘图时，丝杠的全长大致能够依照一下参数累加：丝杠全长=有用行程+螺母长度+规划余量+两头支撑长度（轴承宽度+锁紧螺母宽度+裕量）+动力输入衔接长度（假定运用联轴器则大致是联轴器长度的一半+裕量）。特别需求留意的是，假定你的长度超长（大于3米）或长径比很大（大于70），最好事前咨询厂家出售人员可否出产，整体的状况是，国内厂家惯例品最大长度3米，特别品16米，国外厂家惯例品6米，特别品22米。当然不是说国内厂家就不能出产更长的，仅仅定制品的价格比较离谱。引荐：长度尽量选6米以下，超越的用齿轮齿条更划算了。

　　各厂家的产品样本上都会有许多种螺母方法，一般类型中的前几个字母即表明螺母方法。按法兰方法分大约有圆法兰、单切边法兰、双切边法兰和无法兰几种。按螺母长度分有单螺母和双螺母（留意，单螺母和双螺母没有负载和刚性差异，这一点不要遵从厂家出售人员的讲演，单螺母和双螺母的首要差异是后者能够调整预压而前者不能，别的后者的价格和长度大致均是前者的2倍）。在设备尺度和功能答应的状况下，规划者在选用时应尽量挑选惯例方法，以防止保护时备件的货期问题。引荐：频频动作、高精度保持场合选双螺母，其他场合选双且边单螺母。引荐：螺母方法尽量选内循环双切边法兰单螺母。

　　滚珠丝杆，按国内分类，精度等级有P1、P2、P3、P4、P5、P7、P10，日本、韩国，还有我国台湾省选用JIS等级，即C0、C1、C2、C3、C5、C7、C10；欧洲国家的规范选用的是IT0，IT1， IT2，IT3，IT4，IT5，IT7，IT10。

　　一般，像咱们公司收购的都是台湾的滚珠丝杆，性价比比较高，再其次是日本的。

　　精度表明办法为：不管你的滚珠丝杆有多长，任取一段300mm，差错都在等级代表的精度之内，各等级代表的精度如下。

　　一般来说，一般机械选用C7，C10级，数控设备一般选用C5，C3级（C5较多，国内大部分数控机床都是C5级），航空制作设备，精细投影及三坐标丈量设备等一般选用C3，C2精度。

　　别的，C7，C10级一般选用轧制办法制作，C5级及以上选用研磨办法制作。

　　综上所述，非标规划常用的滚珠丝杆精度等级为C7（）轧制办法制作或有些人称为转造），而对滚珠丝杆精度等级有更高的要求的，C5（研磨办法制作）也够用了。当然仍是要说一句要详细问题详细分析。

　　也叫预紧，关于预压，咱们不必了解详细的预紧力和预紧办法，只需求依照厂家样本挑选预压等级就能够了。预压等级越高，螺母与螺杆合作越紧；反之，等级越低越松。

　　遵从的原则是： 大直径、双螺母、高精度、驱动力矩较大，当丝杆的运用呈现以上的状况时，预压等级能够选高一点，反之选低一点。

　　第一步：依据上面“滚珠丝杆的分类”中提到的各种丝杆的运用场景，确认适用自己工况的丝杆品种；一起也能够确认丝杆的精度等级（一般为C7）和预压等级；

　　第三步：依据负载需求的移动速度，确认导程；确认导程后，再依据推力和导程的联系式，确认驱动电机要供给的转矩。

　　1）假定你选取了伺服电机为驱动，额外转速为3000r/min=50r/s，依据公式：v=ri，确认导程为20；

　　2）然后再核算负载的巨细：假定伺服电机的加减速时间设置为0.3s，那么加快度为3.3m/s²，负载F=600+60*3.3=798N（摩擦力这儿疏忽）；

　　3）依据公式：F=（2πTn）/i，n取90%，核算得T≈2.82N·m，查询1kW伺服电机是额外扭矩为3.18N·m，符合要求。

　　以上，就根本确认了滚珠丝杆的类型，最终，再依据自己所需求运用到的行程，还有上面提到的丝杆设备办法，确认丝杆的长度就能够了。回来搜狐，检查更多