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滾珠絲桿
一目了然的精密滾珠絲杠基礎入門知識
精密滾珠絲杠在生產(chǎn)設備和食品加工設備中使用相對來說使用比較廣泛,對設備起到固定的作用,該設備在使用時主要是和其他設備配件連接在一起,起到連接和固定的作用,精密滾珠絲杠的使用壽命相對來說比較長,可以減少更換時的麻煩,精密滾珠絲杠是大型食品加工設備的不二之選。德國INA公司的腰鼓形滾柱直線導軌還可按用戶要求配置“RUDS”阻尼滑座,使振幅降至原來的1/30,噪聲明顯下降,滿足高速、高精度、重切削的要求。
首先,精密滾珠絲杠作為一種的傳動部件,大量應用在數(shù)控機床、自動化加工中心電子精密機械進給機構、伺服機械手、工業(yè)裝配機器人、半導體生產(chǎn)設備、食品加工與包裝、yi療設備等各種領域。
絲杠屬于轉動部件,是一種直線度非常高、上面加工有半圓形螺旋槽的螺紋軸,半圓形螺旋槽是滾珠滾動的滾道,絲杠具有很高的硬度,通常在表面淬火后再進行磨削加工保證具有優(yōu)良的耐磨性能,絲杠一般與驅動部件連接在一起,絲杠的轉動由電機直接或間接驅動,既可以采用直聯(lián)的方法,即將電機輸出軸通過的彈性聯(lián)軸器與絲杠相聯(lián)傳動比為1;也可以通過其他的傳動環(huán)節(jié)使電機輸出軸與絲杠相連,例如同步帶、齒輪等。探討如何選購滾珠絲桿隨著工業(yè)自動化的發(fā)展,傳統(tǒng)工業(yè)逐漸進入了智能制造時代。
其次,精密滾珠絲杠的工作原理與螺母和螺桿之間的傳動原理基本相同,當絲杠能夠轉動而螺母不能轉動時,轉動絲杠,由于螺母及負載滑塊與導向部件(如直線導軌、直線軸承)連接在一起,所以螺母的轉動自由度就被限制了,這樣螺母及與其連接在一起的負載滑塊只能在導向部件作用下作直線運動。微型絲杠五大特性介紹微型絲杠是工具機械和精密機械上經(jīng)常使用的工業(yè)設備,微型絲杠憑借其其高精度、可逆性和高效率的的優(yōu)勢迅速成為工業(yè)行業(yè)中的新寵。
滾珠絲杠
精密高速滾珠絲杠需要考慮的一些問題
1.線性伺服進給系統(tǒng)的高速化是一個系統(tǒng)工程,系統(tǒng)中每個環(huán)節(jié)都要滿足高速傳動的要求。
2.滾珠絲杠副進給系統(tǒng)的zui大加工速度與系統(tǒng)的轉動慣量成反比,為了提高加速度,應對系統(tǒng)進行有限元分析及CAD優(yōu)化設計,在滿足動、靜剛度的前提下,減少零件數(shù)量、優(yōu)化零件參數(shù)并使其高強度、輕量化。
3.要同時選用與精密滾珠絲杠副匹配的高速滾動直線導軌。實際加工中,精加工每次磨削深度在0103~0105mm,工作臺移動速度在20~30mm/min左右為宜。例如日本THK公司的SHS四方等載荷系列,SNR、SNS高剛度重載荷系列,SSR超高速系列,其線速度可達200m/min以上。德國INA公司的腰鼓形滾柱直線導軌還可按用戶要求配置“RUDS”阻尼滑座,使振幅降至原來的1/30,噪聲明顯下降,滿足高速、、重切削的要求。
4.要十分重視精密高速滾珠絲杠副在機床上的安裝精度,它對提高臨界轉速Nc、定位精度,改善高速運轉時的平穩(wěn)性,減小噪聲等都起著不可忽視的作用。1、滾珠絲杠副在工業(yè)的運用范圍最廣,是由各部件組合而成,僅用于承受軸向負荷。絲杠兩端采用預拉伸高剛度支承結構,要嚴格保證絲杠兩端支承與滾珠螺母的中心“三點同軸”。應選用滾珠絲杠的高剛度推力角接觸軸承。
5.充分利用滾珠絲杠副的“同步性”特征,在高速加工中心中成對安裝高速精密滾珠絲杠副,是提高伺服進給系統(tǒng)在高速時的穩(wěn)定性,改善動態(tài)特性的有效措施。因磨削誤差會對整個滾珠絲杠元件的傳動和定位效果產(chǎn)生很大程度的影響,所以,滾珠絲杠加工熱變形的問題必須得到有效的控制。例如日本牧野銑床制作所的A55E型的臥式高速加工中心和新瀉鐵工的SPN50-H0型臥式高速加工中心以及豐田工機的EV33立式高速加工中心等都采用了雙電動機雙絲杠的驅動方式。
6.要在伺服進給系統(tǒng)中配置制動裝置、柔性緩沖器、垂向傳動時的自鎖器等。
7.在選購和驗收精密高速滾珠絲杠時,要與一般大導程滾珠絲杠區(qū)別開來,并要求制造商提供訂購產(chǎn)品的工作速度、加速度、精度、噪聲、溫升等檢測數(shù)據(jù)。潤滑脂一般加在螺紋滾道和安裝螺母的殼體空間內,而潤滑油則經(jīng)過殼體上油孔注入螺母的空間內。若使用Si3N4陶瓷球,應查看Si3N4陶瓷球的精度、硬度、表面粗糙度、壓饋負荷的檢驗證書。若選用空心強冷絲杠,還應查看深孔的直線度,與外圓的同軸度的檢驗結果。為了確保高速運轉時的可靠性,還應查看絲杠軸、螺母、循環(huán)返向裝置的原材料及熱處理檢驗報告。
滾珠絲杠的內循環(huán)
內循環(huán)均采用反向器實現(xiàn)滾珠循環(huán),反向器有兩種類型。圓柱凸鍵反向器,它的圓柱部分嵌入螺母內,端部開有反向槽2。調整墊片的厚度使螺母產(chǎn)生軸向位移,以達到消除間隙和產(chǎn)生預拉緊力的目的。反向槽靠圓柱外圓面及其上端的圓鍵1定位,以保證對準螺紋滾道方向。扁圓鑲塊反向器,反向器為一般圓頭平鍵鑲塊,鑲塊嵌入螺母的切槽中,其端部開有反向槽3,用鑲塊的外輪廓定位。兩種反向器比較,后者尺寸較小,從而減小了螺母的徑向尺寸及縮短了軸向尺寸。但這種反向器的外輪廓和螺母上的切槽尺寸精度要求較高。 圖為端蓋式循環(huán),僅供參考。