滚珠丝杠介绍及工作原理

发布时间:2011.06.15 新闻来源:河北任丘市天利建筑丝杠厂 浏览次数:
在机床上有一种部件是由细长长的金属棒制造的。上面是光洁度很高的表面,有的还要带有螺纹。
  一般在机床上面有螺纹的,叫丝杠
传动的原理就是通过伺服马达的带动,丝杆做高速运动,通过螺母来带动固定在螺母上面的机械,特点是滚珠丝杆的精度比较高,误差小。后面的问题我建议你将丝杆返厂就那边重新安装钢珠来回复预紧力,这是最好的方法!一般卖丝杆的都会最免费的返厂调试的,不过要保证丝杆和螺母没有损坏!
变转动为直线运动
一般不建议通过调整垫片来调节预压,因为钢珠已经磨损,最好是直接换钢珠。具体换多大的钢珠,需视丝杆规格,当然,能送到专业丝杆厂维修则最好。不过,这只能作为一种临时应急措施,最终的解决办法仍然是买一条新丝杠。
滚珠丝杠螺母副是数控机床中回转运动转换为直线运动常用的传动装置。它以滚珠的滚动代替丝杆螺母副中的滑动,摩擦力小,具有良好的性能。
 
组成及工作原理:

滚珠丝杠螺母副的结构原理图
·组成:主要由丝杆、螺母、滚珠和滚道(回珠器)、螺母座等组成。
·工作原理:在丝杆和螺母上加工有弧行螺旋槽,当它们套装在一起时便形成螺旋滚道,并在滚道内装满滚珠。而滚珠则沿滚道滚动,并经回珠管作周而复始的循环运动。回珠管两端还起挡珠的作用,以防滚珠沿滚道掉出。
  
特点:
·传动效率高:机械效率可高达92%~98%
·摩擦力小:主要是用滚珠的滚动代替了普通丝杆螺母副的滑动。
·轴向间隙可消除:也是由于滚珠的作用,提高了系统的刚性。经预紧后可消除间隙。
·使用寿命长、制造成本高:主要采用优质合金材料,表面经热处理后获得高的硬度。
 
滚珠丝杆螺母副的消隙
·双螺母垫片调隙:

修磨垫片厚度消隙
   
滚珠丝杆螺母副采用双螺母结构(类似于齿轮副中的双薄片齿轮结构)。通过改变垫片的厚度使螺母产生轴向位移,从而使两个螺母分别与丝杆的两侧面贴合。当工作台反向时,由于消除了侧隙,工作台会跟随CNC的运动指令反向而不会出现滞后。
·双螺母螺纹调隙:

用锁紧螺母消隙

差齿式调整法
  
图示为利用两个锁紧螺母调整预紧力的结构。两个工作螺母以平键与外套相联,其中右边的一个螺母外伸部分有螺纹。当两个锁紧螺母转动时,正是由于平键限制了工作螺母的转动,才使得带外螺纹的工作螺母能相对于锁紧螺母轴向移动。间隙调整好后,对拧两锁紧螺母即可。结构紧凑,工作可靠,应用较广。
·双螺母齿差调隙:
  
两个工作螺母的凸缘上分别切出齿数为Z1Z2的齿轮,且Z1Z2相差一个齿,即: Z2-Z1=1,两个齿轮分别与两端相应的内齿圈相啮合,内齿圈紧固在螺母座上。
设其中的一个螺母Z1转过一个齿时,丝杆的轴向移动量为S1,则有:
Z1:1=T:S1
S1=T/Z1
如果两个齿轮同方向各转过一个齿,则丝杆的轴向位移为:ΔS=S1-S2=T/Z1-T/Z2=T/Z1Z2
例:当Z1=99Z2=100时,ΔS1μ。可以达到很高的调整精度。
滚珠丝杆螺母副的安装
   
滚珠丝杆螺母副所承受的主要是轴向载荷。它的径向载荷主要是卧式丝杆的自重。安装时,要保证螺母座的孔与工作螺母之间的良好配合,并保证孔与端面的垂直度等。这时主要是根据载荷的大小和方向选择轴承。另外安装和配置的形式还与丝杆的长短有关,当丝杆较长时,采用两支撑结构;当丝杆较短时,采用单支撑结构。

滚珠丝杠两端支撑形式
a:一端固定,一端自由:适用于短丝杆及垂直丝杆。
b:一端固定,一端浮动:一端同时承受轴向力和径向力,另一端径向力,当丝杆受热伸长时,可以通过一端做微量的轴向浮动。
c:两端固定的支撑形式:通常在它的一端装有碟形弹簧和调整螺母,这样既能对滚珠丝杆施加预紧力,又能在丝杆热变形后保持不变的预紧力.
  1、按照国标GB/T17587.3-1998及应用实例,滚珠丝杠(目前已基本取代梯形丝杠,已俗称丝杠)是用来将旋转运动转化为直线运动;或将直线运动转化为旋转运动的执行元件,并具有传动效率高,定位准确等特点;
  2、当丝杠作为主动体时,螺母就会随丝杠的转动角度按照对应规格的导程转化成直线运动,被动工件可以通过螺母座和螺母连接,从而实现对应的直线运动。
  3、滚珠丝杠丝母间因无间隙,直线运动时精度较高,尤其在频繁换向时无需间隙补偿。滚珠丝杠丝母间摩擦力很小,转动时非常轻松。
  4、滚珠丝杠与电机连接时中间必须加装联轴器以达到柔性连接。同步带则可以直接用同步轮与电机出力轴连接。
  5、滚珠丝杠副依据国家标准GB/T17587.3-1998, 分为定位滚珠丝杠副(P)和传动滚珠丝杠副(T)两大类.精度等级共分七个等级,即1.2.3.4.5.7.10级,1级精度最高.依次降低.
  6、滚珠丝杆转动一周螺母移动的距离为一个螺距距离,如果是丝杠每转一周螺母移动四个(或五个)螺旋线的距离,那么表示该丝杠是四线(或五线)丝杠,俗称四头(或五头)丝杠。 一般小导程滚珠丝杠都采用单线,中,大或超大导程采用两线或多线。
 

 

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