滚珠丝杠副基础知识

滚珠丝杠副基础知识

1.

什么是滚珠丝杠副？

滚珠丝杠副是由丝杠，螺母，滚珠组成的机械元件。其作用是将旋转运动转变为直线运动，或逆向由直线运动变为旋转运动。丝杠、螺母之间用滚珠做滚动体。2.

（1）（2）

（3）（4）

（5）（6）3.滚珠丝杠副有哪些特点？传动效率高。(达85%—98%)。灵敏度高。（无颤动、无爬行，同步性好）。定位精度高。(可以实现无间隙传动，刚度强，温升小)。使用寿命长。（是普通滑动丝杠的4倍以上，磨损小，精度保持期长）。使用、润滑和维修方便、可靠。可逆向传动，不自锁。（在垂直使用或需急停时，应附加自锁或制动装置）螺纹滚道的单圆弧、双圆弧各有何特点？

单圆弧的优点是无偏心，工艺上易获得，缺点是用于“T类”丝杠时轴向间隙大，运动滞后，若减小间隙，滚珠接触点低，受力差，加工时磨出“油槽”，测不准节圆（滚珠或测棒与滚道圆弧不相切）。双圆弧避免了上述缺点，但工艺上难获得。4.双圆弧滚道有什么特点？主要是为了便于测准节圆。5.滚道底部的小圆弧起什么作用？此小圆弧熟称“油槽”，使用中可存油及容异物，加工中起工艺作用。减少磨削径向力。6.什么是内循环、外循环滚珠丝杠副？它们是如何分类的？

一般定义为：

滚珠在循环中始终不脱离丝杠表面的为内循环，反之为外循环。内循环有浮动（F）与固定（G）之分，外循环有螺旋槽（L）、插管（C）和端盖（DG）之分，其中插管式又有埋入式（CM）和凸出式（CT）之别。相对来说，内循环滚珠丝杠副的螺母安装直径可以更紧凑，因此应用也最广泛。7.浮动内循环返向器有何特点？优点是：

（1）

（2）（3）

（4）（5）

（6）（7）

（8）流球通道为立体相切对称变曲率腔，技术含量高；圆形孔工艺性好，螺母轴向距离小，外径尺寸紧凑；凸筋既定位，又铲球，起双重作用；型腔为半开空间隧道，流球顺畅，与丝杠外径不摩擦；塑料制成，成本低，吸收振动，噪音小；可在上下及圆周方向上微量浮动，经跑合后自动趋向最佳位置；有效保护丝杠主体（滚珠脱落故障时，仅返向器损坏）；直径适用范围广，还可用于双线（双头）螺纹；

缺点是：

（1）不耐高温（适用范围±60℃）；

（2）丝杠滚道必须一端开通才可以装配。

8.插管循环方式的特点是什么？滚珠在插管内返向平滑，传动平稳：

缺点是螺母安装尺寸大，管舌处薄弱，耐磨性、抗冲击性差。不适用于螺母转速高的场合。9.端盖式循环方式的特点是什么？径向尺寸大，轴向尺寸特小，尤其适合大导程多线螺纹；缺点是滚珠易产生撞击、跳动，摩擦损失。端盖式无法进行双螺母预紧10.螺旋槽循环方式是否应逐渐淘汰？螺旋槽式虽然安装尺寸大，工艺复杂，传动不平稳，安装槽有方向性要求（朝上）；但挡珠器可阻挡硬性异物进入螺母内，挡球可靠，适用高低温范围非常广，所以还不能淘汰，尤其多用于军工产品。11.双螺母预紧型滚珠丝杠副有何特点？

浮动内循环法兰—直筒组合的垫片预紧型应用最为普遍，内循环安装外径小，组合安装方便，调整预紧力简便，使用磨损出现间隙，还可自行调整多次使用。12.变位预紧型与增大球径预紧型有何异同点？都是单螺母消隙，无双螺母的组合误差，轴向尺寸特小；但两者磨损出现间隙后一般无法再达到预紧效果，一般用于中、低负荷。变位预紧型传动效率高，精度保持期长，用于精密

定位。增大球径预紧型承载力大（是位预紧型的两倍），但磨损快，用于中、低精度。13.齿差式预紧的分类与特点？

有内、外齿式两种，预紧力可任意调节，但较为复杂，成本高。14.圆柱式预紧的分类与特点？

有直销、横销两种，预紧可靠性差，较易出现间隙，成本低。15.双直筒型预紧的特点？径向尺寸小，既可增大垫片也可减小垫片厚度预紧，螺母座复杂。16.双法兰型预紧的特点？

径向尺寸大，既可增大垫片也可减小垫片厚度预紧。“面对面”型安装拆卸困难，“背对背”型减少了一个螺母的行程。17.现行滚珠丝杠副标准（GB）经历了怎样的演变？

早期的苏Q/J.JB11-78标准，是国内最早的一部地方专业标准，精度代号分C-J-B-P-T 级别，B 为标准级。稍后的JB3162-82是应用时间最长、影响最广的一部部颁标准，它参照德国DIN69051标准，精度代号分为:

C-D-E-F-G-H级别，E 为标准级。再稍后的JB/GQ1098—87是JB3162—82的补充件。JB/T3162—91标准套用国际标准，仍为部颁标准。现行标准为：

GB/T17587.3—1998，等效采用国际标准ISO3408—1992.精度代号为：1-2-3-4-5-7-10，4级为标准级。18.区分公称直径d0与节圆直径Dpw 有何意义？

公称直径d0起标识作用，无公差，取整数值，起便于商务和管理的作用。节圆直径DPW 有公差带，可一为小数，在工程计算上起参数作用。

19区分定位（P 类）与传动（T 类）类别有何意义?

两者使用的场合、作用不同。P 类用于精密定位。T 类用于受力传动，螺纹精度仅查全长内行程偏差及任意300mm内行程变动量，要求远远低于相同级别的P 类。

20

滚珠丝杠副要检查哪几类要求？

查安装尺寸，几何精度，性能，外观四类要求。21滚珠螺纹精度的含义？螺母相对于丝杠旋转所行走的

距离叫“行程”.实际走的距离与希望（理想）走的距离的差值叫“行程偏差”。螺母在丝杠每一段上走的偏差不尽相同，取其平均值交“平均行程偏差”。因它是在螺纹全长（当然，是指有效范围）上测取的，故俗称叫“全长。螺旋线在一定范围内波动变化，沿着一条“中轴线”，波峰与波谷各自之间的连线形成了一条“带子”，线没有宽度，而带子是有宽度的。俗称“带宽”，即指全长上的行程变动量宽度范围。

实际上，任意300mm内变动量（俗称“300”）和一牙内变化量（俗称“2π”或“周期”）都是“带宽”的概念。只是度量区间长短而已。

“全长”、“带宽”、“300”、和“周期”是检查螺旋线误差的四个项目，其中“300”是最主要项目。（严格定义参见

GB/T17587.3—1998）22.什么是行程补偿值C？工艺上如何获得？目标行程减公称行程等于行程补偿值C（Ls-L0=C）,作用是用以补偿丝杠工作时由于温升和载荷引起的伸长量。工艺上可用修正尺法和温升法获得，C 值通常取负值。

23.产品样本中额定静载荷C0a 与额定动载荷C0的含义？

使钢球产生万分之一变形量的轴向力叫额定静载荷C0a。转数为一百万转，使丝杠副出现疲劳现象的轴向力，叫额定动载荷C0。24.刚度Kc 的含义与检查？

刚度值是指钢球与滚道间的轴向刚度值，是根据国际标准理论计算的。

25.滚珠丝杠副的材料？

90%为轴承钢GCr15,此外还有渗碳钢20CrMnTi、氮化钢38CrMoAl、不锈钢4Cr13等，插管为不锈钢1Cr18Ni9Ti,浮动式返向器为工程塑料。

26．磨制滚珠丝杠需经过哪些热处理？各有何作用？作用预备热处理；便于加工，好校直预备热处理；提高芯部强度韧性去除初加工应力使滚道耐磨而芯部较软不易折断稳定组织，用于高精度（1-3级）使中心孔表面耐磨，工艺作用去除半精加工应力

热处理内容1)球化退火HB170-2172)调质HB230-2703）高温回火4）感应淬火G58 5）冰冷处理6）中心孔淬火H42 7）时效处理27磨制滚珠丝杠的机加工工序流程内容？

1）备料——2）（或调质）球退——3）粗车——（高回或调质）——4）半精车——5）铣——6）校直——7）修锪中心孔——8）淬火——9）校直——10）研中心孔——11）粗磨外圆——12）磨油槽——13）粗磨滚道——14）校直——15）时效——16）研中心孔——17）精磨外圆——18）精磨滚道——19）装配28.滚珠丝杠副安装、使用常出现的故障？故障现象可能的原因

1）滚珠脱落，丝杠“咬毛” 2）轴劲折断3）试运转出现金属末4）螺母紧，间隙大5）螺母紧，仍有少量“间隙”6）双螺母松弛7)防尘圈脱落29.

（1）（2）

（3）（4）滚珠丝杠副实现自锁的方法？配装自锁器；

一般为用户不慎所致，行程过位或不自锁同轴度差；安装“三点”不成“一线”清洁度差，表面粗糙，跑合少用户支承或传动链问题；防尘圈干涉即空行程现象，系滚道载形误差大所致假象预紧，预紧不可靠紧定螺钉不到位；用户行程过位

电机自锁（步进电机，电液、电磁制动电机）；预紧自锁（较少采用）；蜗轮蜗杆自锁。