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滾珠絲桿原理

作者: 標簽: 日期:2016-03-10 20:35:15 人氣:129 

滾珠絲杠螺母副是數(shù)控機床中回轉運動轉換為直線運動常用的傳動裝置。它以滾珠的滾動代替絲桿螺母副中的滑動,摩擦力小,具有良好的性能。
組成及工作原理:

滾珠絲杠螺母副的結構原理圖
·組成:主要由絲桿、螺母、滾珠和滾道(回珠器)、螺母座等組成。
·工作原理:在絲桿和螺母上加工有弧行螺旋槽,當它們套裝在一起時便形成螺旋滾道,并在滾道內裝滿滾珠。而滾珠則沿滾道滾動,并經回珠管作周而復始的循環(huán)運動。回珠管兩端還起擋珠的作用,以防滾珠沿滾道掉出。
特點:
·傳動效率高:機械效率可高達92%~98%。
·摩擦力小:主要是用滾珠的滾動代替了普通絲桿螺母副的滑動。
·軸向間隙可消除:也是由于滾珠的作用,提高了系統(tǒng)的剛性。經預緊后可消除間隙。
·使用壽命長、制造成本高:主要采用優(yōu)質合金材料,表面經熱處理后獲得高的硬度。
滾珠絲桿螺母副的消隙
·雙螺母墊片調隙:

修磨墊片厚度消隙
滾珠絲桿螺母副采用雙螺母結構(類似于齒輪副中的雙薄片齒輪結構)。通過改變墊片的厚度使螺母產生軸向位移,從而使兩個螺母分別與絲桿的兩側面貼合。當工作臺反向時,由于消除了側隙,工作臺會跟隨CNC的運動指令反向而不會出現(xiàn)滯后。
·雙螺母螺紋調隙:

差齒式調整法
圖示為利用兩個鎖緊螺母調整預緊力的結構。兩個工作螺母以平鍵與外套相聯(lián),其中右邊的一個螺母外伸部分有螺紋。當兩個鎖緊螺母轉動時,正是由于平鍵限制了 工作螺母的轉動,才使得帶外螺紋的工作螺母能相對于鎖緊螺母軸向移動。間隙調整好后,對擰兩鎖緊螺母即可。結構緊湊,工作可靠,應用較廣。
·雙螺母齒差調隙:
兩個工作螺母的凸緣上分別切出齒數(shù)為Z1、Z2的齒輪,且Z1、Z2相差一個齒,即: Z2-Z1=1,兩個齒輪分別與兩端相應的內齒圈相嚙合,內齒圈緊固在螺母座上。
設其中的一個螺母Z1轉過一個齒時,絲桿的軸向移動量為S1,則有:
Z1:1=T:S1 則S1=T/Z1
如果兩個齒輪同方向各轉過一個齒,則絲桿的軸向位移為:ΔS=S1-S2=T/Z1-T/Z2=T/Z1Z2
例:當Z1=99,Z2=100時,ΔS≈1μ。可以達到很高的調整精度。
滾珠絲桿螺母副的安裝
滾珠絲桿螺母副所承受的主要是軸向載荷。它的徑向載荷主要是臥式絲桿的自重。安裝時,要保證螺母座的孔與工作螺母之間的良好配合,并保證孔與端面的垂直度 等。這時主要是根據載荷的大小和方向選擇軸承。另外安裝和配置的形式還與絲桿的長短有關,當絲桿較長時,采用兩支撐結構;當絲桿較短時,采用單支撐結構。

滾珠絲杠兩端支撐形式
圖a:一端固定,一端自由:適用于短絲桿及垂直絲桿。
圖b:一端固定,一端浮動:一端同時承受軸向力和徑向力,另一端徑向力,當絲桿受熱伸長時,可以通過一端做微量的軸向浮動。
圖c:兩端固定的支撐形式:通常在它的一端裝有碟形彈簧和調整螺母,這樣既能對滾珠絲桿施加預緊力,又能在絲桿熱變形后保持不變的預緊力.


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