【滾(gun)珠(zhu)(zhu)絲(si)杠(gang)】滾(gun)珠(zhu)(zhu)絲(si)杠(gang)原(yuan)理 滾珠絲杠結構 滾珠絲杠選(xuan)型
滾珠絲杠是什么
滾珠絲(si)杠(gang)由螺桿、螺母、鋼球、預壓片、反向(xiang)器、防塵器組成。它的(de)功能是(shi)將旋轉運(yun)動(dong)(dong)(dong)轉化成直線運(yun)動(dong)(dong)(dong),這(zhe)是(shi)艾克姆螺桿的(de)進一步(bu)延伸和發展,這(zhe)項(xiang)發展的(de)重要意(yi)義就是(shi)將軸承從滑動(dong)(dong)(dong)動(dong)(dong)(dong)作(zuo)變成滾動(dong)(dong)(dong)動(dong)(dong)(dong)作(zuo)。
滾珠絲杠原理
1、按照(zhao)國(guo)標GB/T17587.3-1998及應用實(shi)例,滾珠絲杠(gang)(已基本取代 梯形絲桿,俗稱絲桿)是用來將(jiang)(jiang)旋轉(zhuan)運(yun)(yun)動轉(zhuan)化(hua)(hua)為直線運(yun)(yun)動;或將(jiang)(jiang)直線運(yun)(yun)動轉(zhuan)化(hua)(hua)為旋轉(zhuan)運(yun)(yun)動的執行元件,并具有傳動效率高,定位(wei)準確等。
2、當滾珠絲杠(gang)作為主動(dong)體時,螺母(mu)就會隨絲桿的轉動(dong)角度按照對應規格的導程轉化成(cheng)直線(xian)運(yun)動(dong),被動(dong)工件(jian)可以(yi)通過螺母(mu)座和螺母(mu)連接,從而實現對應的直線(xian)運(yun)動(dong)。
滾珠絲杠用途
滾珠絲杠軸承為適應各種用途,提供了標準化種類繁多的產品。廣泛應用于機床,滾珠的循環方式有循環導管式、循環器式、端蓋式。預壓方式有定位預壓(雙螺母方式、位預壓方式)、定壓預壓。可根據用途選擇適當類型。絲桿有高精度研磨加工的精密滾珠絲杠(精度分為從CO-C7的6個等級)和經高精度冷軋加工成型的冷軋滾珠絲杠軸承(精度分為從C7-C10的3個等級)。另外,為應付用戶急需交貨的情況,還有已對軸端部進行了加工的成品,可自由對軸端部進行追加工的半成品及冷軋滾珠絲杠軸承。作為此軸承的周邊零部件,在使用(yong)所必(bi)要的絲杠支(zhi)(zhi)撐單元、螺母支(zhi)(zhi)座(zuo)、鎖緊螺母等也已被標準化(hua)了,可供用(yong)戶選擇使用(yong)。
滾珠絲杠應用
超(chao)高DN值滾珠絲(si)杠:高速工具機(ji),高速綜(zong)合(he)加工中心機(ji)。
端(duan)蓋式滾珠絲杠:快(kuai)速搬運系(xi)統(tong),一般產業機(ji)械,自動化機(ji)械。
高速化(hua)滾珠絲杠:CNC機(ji)械(xie)、精(jing)密工具機(ji)、產(chan)業機(ji)械(xie)、電(dian)子(zi)機(ji)械(xie)、高速化(hua)機(ji)械(xie)。
精密研磨級滾珠(zhu)絲杠:CNC機(ji)械,精密工具機(ji),產業(ye)機(ji)械,電子機(ji)械,輸送機(ji)械,航天(tian)工業(ye),其它天(tian)線(xian)使用的(de)致動器(qi)、閥門開關裝置(zhi)等。
螺帽旋轉式(R1)系(xi)列滾珠絲杠:半導體機械、產(chan)業用機器人、木(mu)工機、雷射加工機、搬送裝置等。
軋制級滾珠絲杠:低摩擦、運(yun)轉順暢的優點,同時供貨迅速且價格低廉。
重負(fu)荷滾珠絲杠(gang):全電式射出成(cheng)形(xing)機(ji)(ji)(ji)、沖(chong)壓機(ji)(ji)(ji)、半導體制造(zao)裝(zhuang)置、重負(fu)荷制動(dong)器、產業(ye)機(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)、鍛壓機(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)。
滾珠絲杠類型
常用的(de)(de)循環方(fang)式有(you)兩種:外(wai)循環和(he)內(nei)循環。滾(gun)珠(zhu)(zhu)在循環過程中有(you)時與絲(si)杠(gang)(gang)脫離接(jie)觸的(de)(de)稱(cheng)為(wei)外(wai)循環;始終與絲(si)杠(gang)(gang)保(bao)持接(jie)觸的(de)(de)稱(cheng)為(wei)內(nei)循環。滾(gun)珠(zhu)(zhu)每(mei)一(yi)個循環閉路稱(cheng)為(wei)列(lie),每(mei)個滾(gun)珠(zhu)(zhu)循環閉路內(nei)所含導(dao)程數稱(cheng)為(wei)圈(quan)數。內(nei)循環滾(gun)珠(zhu)(zhu)絲(si)杠(gang)(gang)副的(de)(de)每(mei)個螺母有(you)2列(lie)、3列(lie)、4列(lie)、5列(lie)等幾(ji)種,每(mei)列(lie)只(zhi)有(you)一(yi)圈(quan);外(wai)循環每(mei)列(lie)有(you)1.5圈(quan)、2.5圈(quan)和(he)3.5圈(quan)等幾(ji)種。
1) 外循環:外(wai)(wai)(wai)(wai)循(xun)(xun)環(huan)(huan)是(shi)滾(gun)(gun)(gun)珠(zhu)在(zai)循(xun)(xun)環(huan)(huan)過(guo)程(cheng)(cheng)結束(shu)后通(tong)過(guo)螺(luo)(luo)(luo)(luo)母(mu)外(wai)(wai)(wai)(wai)表面的(de)(de)(de)螺(luo)(luo)(luo)(luo)旋(xuan)(xuan)槽或插(cha)管(guan)返回(hui)(hui)(hui)絲(si)杠(gang)螺(luo)(luo)(luo)(luo)母(mu)間(jian)重(zhong)新進入(ru)循(xun)(xun)環(huan)(huan)。如圖2-3所示,外(wai)(wai)(wai)(wai)循(xun)(xun)環(huan)(huan)滾(gun)(gun)(gun)珠(zhu)絲(si)杠(gang)螺(luo)(luo)(luo)(luo)母(mu)副按滾(gun)(gun)(gun)珠(zhu)循(xun)(xun)環(huan)(huan)時的(de)(de)(de)返回(hui)(hui)(hui)方(fang)式(shi)主要有(you)端蓋式(shi)、插(cha)管(guan)式(shi)和(he)(he)螺(luo)(luo)(luo)(luo)旋(xuan)(xuan)槽式(shi)。常用外(wai)(wai)(wai)(wai)循(xun)(xun)環(huan)(huan)方(fang)式(shi)端蓋式(shi);插(cha)管(guan)式(shi);螺(luo)(luo)(luo)(luo)旋(xuan)(xuan)槽式(shi)。端蓋式(shi),在(zai)螺(luo)(luo)(luo)(luo)母(mu)上(shang)加(jia)工(gong)一(yi)縱向孔,作為滾(gun)(gun)(gun)珠(zhu)的(de)(de)(de)回(hui)(hui)(hui)程(cheng)(cheng)通(tong)道(dao),螺(luo)(luo)(luo)(luo)母(mu)兩(liang)端的(de)(de)(de)蓋板上(shang)開(kai)有(you)滾(gun)(gun)(gun)珠(zhu)的(de)(de)(de)回(hui)(hui)(hui)程(cheng)(cheng)口(kou),滾(gun)(gun)(gun)珠(zhu)由此(ci)進入(ru)回(hui)(hui)(hui)程(cheng)(cheng)管(guan),形成循(xun)(xun)環(huan)(huan)。插(cha)管(guan)式(shi),它(ta)用彎管(guan)作為返回(hui)(hui)(hui)管(guan)道(dao),這種結構(gou)工(gong)藝(yi)性好(hao),但是(shi)由于管(guan)道(dao)突出螺(luo)(luo)(luo)(luo)母(mu)體外(wai)(wai)(wai)(wai),徑(jing)向尺(chi)寸(cun)較大。螺(luo)(luo)(luo)(luo)旋(xuan)(xuan)槽式(shi),它(ta)是(shi)在(zai)螺(luo)(luo)(luo)(luo)母(mu)外(wai)(wai)(wai)(wai)圓上(shang)銑出螺(luo)(luo)(luo)(luo)旋(xuan)(xuan)槽,槽的(de)(de)(de)兩(liang)端鉆出通(tong)孔并與(yu)螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋滾(gun)(gun)(gun)道(dao)相切,形成返回(hui)(hui)(hui)通(tong)道(dao),這種結構(gou)比(bi)插(cha)管(guan)式(shi)結構(gou)徑(jing)向尺(chi)寸(cun)小,但制造較復雜。外(wai)(wai)(wai)(wai)循(xun)(xun)環(huan)(huan)滾(gun)(gun)(gun)珠(zhu)絲(si)杠(gang)外(wai)(wai)(wai)(wai)循(xun)(xun)環(huan)(huan)結構(gou)和(he)(he)制造工(gong)藝(yi)簡單(dan),使(shi)用廣泛(fan)。其(qi)缺點是(shi)滾(gun)(gun)(gun)道(dao)接縫處(chu)很難做得(de)平滑,影(ying)響(xiang)滾(gun)(gun)(gun)珠(zhu)滾(gun)(gun)(gun)道(dao)的(de)(de)(de)平穩性。
2) 內循環:內循環均(jun)采用(yong)反(fan)(fan)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)器(qi)(qi)(qi)實現滾珠循環,反(fan)(fan)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)器(qi)(qi)(qi)有兩種(zhong)(zhong)類(lei)型(xing)。圓(yuan)(yuan)柱(zhu)凸鍵(jian)反(fan)(fan)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)器(qi)(qi)(qi),它的(de)圓(yuan)(yuan)柱(zhu)部(bu)分嵌(qian)入螺母內,端部(bu)開(kai)有反(fan)(fan)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)槽(cao)2。反(fan)(fan)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)槽(cao)靠圓(yuan)(yuan)柱(zhu)外圓(yuan)(yuan)面及(ji)其(qi)上端的(de)圓(yuan)(yuan)鍵(jian)1定位,以(yi)保(bao)證(zheng)對準螺紋(wen)滾道方向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)。扁圓(yuan)(yuan)鑲(xiang)塊(kuai)(kuai)反(fan)(fan)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)器(qi)(qi)(qi),反(fan)(fan)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)器(qi)(qi)(qi)為一般圓(yuan)(yuan)頭平鍵(jian)鑲(xiang)塊(kuai)(kuai),鑲(xiang)塊(kuai)(kuai)嵌(qian)入螺母的(de)切槽(cao)中,其(qi)端部(bu)開(kai)有反(fan)(fan)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)槽(cao)3,用(yong)鑲(xiang)塊(kuai)(kuai)的(de)外輪(lun)廓定位。兩種(zhong)(zhong)反(fan)(fan)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)器(qi)(qi)(qi)比較(jiao),后者尺(chi)寸較(jiao)小,從(cong)而減(jian)小了螺母的(de)徑向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)尺(chi)寸及(ji)縮(suo)短(duan)了軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)尺(chi)寸。但這種(zhong)(zhong)反(fan)(fan)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)器(qi)(qi)(qi)的(de)外輪(lun)廓和螺母上的(de)切槽(cao)尺(chi)寸精度要求較(jiao)高。 圖為端蓋(gai)式(shi)循環,僅供參(can)考。
滾珠絲杠選型
滾珠(zhu)絲杠(gang)的螺母,根(gen)據鋼球(qiu)的循環(huan)(huan)方(fang)式可分為(wei):彎管(guan)式、循環(huan)(huan)器式、端(duan)蓋式。這三種循環(huan)(huan)方(fang)式的特長。
彎管式
(SBN、BNF、BNT、BNFN、BIF 和 BTK型(xing))這些型(xing)號(hao),搜(sou)索(suo)的到。
循環式導片(pian)式(HBN型)
這些型號是最(zui)典(dian)型的(de)螺母(mu),通過使用(yong)彎(wan)管讓鋼球經行循(xun)環。鋼球從絲(si)桿軸(zhou)的(de)溝槽中掬取進入彎(wan)管后,再回(hui)到溝槽中,做無限循(xun)環運動。
循環器式
(DK、DKN、DIK、JPF 和 DIR型)
這些型號是最(zui)小型的螺母,通(tong)過循環器(qi)改變鋼球的行進方向,越過絲桿軸外徑回到原位,做無限循環運動。
端蓋式
(SBK、SDA、SBKH、WHF、BLK、WGF、BLW、WTF、CNF 和(he) BLR型)
這些型(xing)號是(shi)最(zui)合適高速給進(jin)的螺母。鋼球(qiu)利用端蓋(gai),從絲(si)桿軸的溝(gou)槽中(zhong)被掬(ju)取到螺母的通孔里,通過通孔又回到溝(gou)槽中(zhong),做無限循環(huan)運動(dong)。
滾珠絲杠特點
1、摩擦損失小、傳動效率高
由于滾(gun)珠絲(si)(si)杠(gang)副的絲(si)(si)杠(gang)軸與絲(si)(si)杠(gang)螺母之間有很(hen)多滾(gun)珠在做(zuo)滾(gun)動(dong)運動(dong),所以(yi)能得到較高的運動(dong)效率。與過去的滑(hua)動(dong)絲(si)(si)杠(gang)副相比驅動(dong)力矩(ju)達到1/3以(yi)下(xia),即達到同樣運動(dong)結果(guo)所需的動(dong)力為使用(yong)滑(hua)動(dong)絲(si)(si)杠(gang)副的1/3。在省電方面(mian)很(hen)有幫助。
2、精度高
滾珠絲(si)杠(gang)副(fu)一般(ban)是(shi)用世界最高水(shui)平的機械(xie)設(she)備(bei)連貫(guan)生產(chan)出(chu)來的,特別是(shi)在研削、組裝、檢查各工序的工廠環(huan)境方面,對(dui)溫度、濕度進行(xing)了嚴(yan)格的控(kong)制(zhi),由于完善(shan)的品質管理體制(zhi)使精度得(de)以充分保證(zheng)。
3、高速進給和微進給可能
滾珠絲杠副由于是利用滾珠運(yun)動(dong),所(suo)以啟(qi)動(dong)力(li)矩(ju)極(ji)小,不會出現滑動(dong)運(yun)動(dong)那樣的(de)爬行現象,能保證實現精確的(de)微進給。
4、軸向剛度高
滾(gun)珠絲(si)杠(gang)副可以(yi)加(jia)(jia)與預壓,由(you)于預壓力可使(shi)軸向間隙達到負(fu)值,進而得到較(jiao)高(gao)的剛性(滾(gun)珠絲(si)杠(gang)內通過給(gei)滾(gun)珠加(jia)(jia)予(yu)壓力,在實際用于機械裝置等時,由(you)于滾(gun)珠的斥力可使(shi)絲(si)母部的剛性增(zeng)強(qiang))。
5、不能自鎖、具有傳動的可逆性