滚珠丝杠运动平台的应用_王福清
滚珠丝杆的应用和特点
滚珠丝杆的应用和特点所谓滚珠丝杆其实就是将回转运动转化成为了直线运动，或者将直线运动慢慢的转化为回转运动的理想的产品。
滚珠丝杆由螺杆、螺母和滚珠组成。
它的主要功能就是将旋转运动转化成直线运动，而这个也是滚珠螺丝的进一步延伸以及发展，而这项发展的重要意义就是将轴承从滚动动作慢慢的变成滑动的动作。
由于具有很小的摩擦阻力，因此滚珠丝杆常被用于应用于各种工业设备和精密仪器。
那么滚珠丝杆都具备哪些特点呢：1、高精度的保证滚珠丝杆是采用的日本制造的世界最高水平的机械设备连贯生产出来的，尤其是它在组装、研削、检查等各个工序的工厂环境方面,，同时还能够对温度•湿度都进行非常严格的控制,而且还具备完善的品质管理体制，进而能够让精度得到充分的保证。
2、与滑动丝杠副相比它的驱动力矩是1/3由于滚珠丝杆副的丝杠轴和丝母之间还拥有很多滚珠在做滚动的运动,因此它就能够能较高的运动效率。
而这个和过去的滑动丝杠副相比来说，驱动力矩达到1/3以下,同样也能够达到同样的运动结果，而所需的动力仅仅只是使用滚动丝杠副的1/3。
因此它在省电方面非常有帮助。
滚珠的循环方式按照滚珠在整个循环过程中与丝杠表面的接触情况,滚珠的循环方式可分为外循环和内循环两种。
(1)外循环外循环就是滚珠在循环过程中,不能始终保持与丝杠表面接触,即当滚珠从螺纹滚道终端反向到滚道始端时与丝杠表面脱离接触。
外循环又可以分为:插管式、螺旋槽式和端盖式三种。
外循环结构制造工艺简单,承载能力较高,但管道焊接处难以做到平滑,影响滚珠滚动的平稳性,甚至发生卡珠想象,外形尺寸大,噪声也较大,耐磨性差。
内循环结构通过反向器组成滚珠循环回路,每一个反向器组成一圈滚珠链,因此承载能力小,在高速时滚珠的流畅性较差,适应于微型滚珠丝杆副与普通滚珠丝杠副,但螺母尺寸比较小。
(2)内循环滚珠在循环过程中,始终与丝杠表面保持接触的循环,叫做内循环。
内循环结构的优点是:滚珠丝杠螺母的外形尺寸较小,反向器固定牢靠、刚性好且不易磨损;滚珠丝杠的反向通道短,滚珠数目少,流畅性好,摩擦损失小,传动效率高。
基于ABAQUS的滚珠丝杠副综合测试平台的轻量化设计
ｆ ｌｅｄ．Ｔｈｉｓ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｎｅｗ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｅｎｃｅ ｏｆ ｅｘｃｅｓｓｉｖｅ ｓａｆｅｔｙ ｆａｃｔ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｉｎ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ，ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ．
Ｋ ｅｙｗ ｏｒｄｓ： Ｔｅｓｔ ｐｌａｔｆｏｒｍ ；Ｂａｌｌ ｓｃｒｅｗ； Ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ ｄｅｓｉｇｎ
工 作 台 为滚 珠 丝 杠 副 综 合 测 试 平 台配 重 的载 荷 结 构 ，作 为 滚 珠 丝 杠 副 与 底 座 的 连 接 件 。它 对 测 试 平 台 的稳定性 和负重能力有直接 的影响 。 目前工作 台 目前 主要 采 用 整 体 式 结 构 ．此 结 构 具 有 高 刚度 和 高 稳 定 性 特点 ，但 是这种结构 的安 全系数普遍偏高 。在满 足使 用要求 的前提下 对工作 台进行 轻量化 分析计算 ，具有 更要 的 意 义 ｔ Ｊ。 １ 工作 台结 构及特 点
边 界 条 件 ．可得 图 ３。
冈 ３ 有 限元分析模型
设置 通用分 析 步 ．对有 限 元模 型进 行静 力学分 析 分 析 结 果 如 图 ４和 图 ５所 示 。 可 以看 到 ：工 作 台 绝大部分 域的应力值在 ｌ ＭＰａ以下 。最大应力 现 在螺母套与连接板结合处 的上边缘 ，其 值仅为 ２．０９６ ＭＰａ，远 小 于 ４５钢 的 许 用 应 力 。绝 大 部 分 区域 位 移 值在 ｌ ｔｘｍ以内 。最大位移 出现在螺母套 以及连接板 的上边缘处 ，其值为 ０．９７８ ６ Ｉｘｍ。
滚珠丝杆说明
滚珠丝杆说明一、简介滚珠丝杆是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。
滚珠丝杠由螺杆、螺母、钢球、预压片、反向器、防尘器组成。
它的功能是将旋转运动转化成直线运动，这是艾克姆螺杆的进一步延伸和发展，这项发展的重要意义就是将轴承从滑动动作变成滚动动作。
由于具有很小的摩擦阻力，滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。
滚珠丝杠是工具机和精密机械上最常使用的传动元件，其主要功能是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反复作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。
滚珠丝杠主要参数为：公称直径与导程。
二、原理1.按照国标GB/T17587.3-1998及应用实例，滚珠丝杠（已基本取代梯形丝杆，俗称丝杆）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。
2.当滚珠丝杠作为主动体时，螺母就会随丝杆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。
滚珠丝杠轴承为适应各种用途，提供了标准化种类繁多的产品。
广泛应用于机床，滚珠的循环方式有循环导管式、循环器式、端盖式。
预压方式有定位预压（双螺母方式、位预压方式）、定压预压。
可根据用途选择适当类型。
丝杆有高精度研磨加工的精密滚珠丝杠（精度分为从CO-C7的6个等级）和经高精度冷轧加工成型的冷轧滚珠丝杠轴承（精度分为从C7-C10的3个等级）。
三、用途超高DN值滚珠丝杠：高速工具机，高速综合加工中心机端盖式滚珠丝杠：快速搬运系统，一般产业机械，自动化机械高速化滚珠丝杠：CNC机械、精密工具机、产业机械、电子机械、高速化机械精密研磨级滚珠丝杠：CNC机械，精密工具机，产业机械，电子机械，输送机械，航天工业，其它天线使用的致动器、阀门开关装置等螺帽旋转式（R1）系列滚珠丝杠：半导体机械、产业用机器人、木工机、雷射加工机、搬送装置等轧制级滚珠丝杠：低摩擦、运转顺畅的优点，同时供货迅速且价格低廉重负荷滚珠丝杠：全电式射出成形机、冲压机、半导体制造装置、重负荷制动器、产业机械、锻压机械。
开题报告-两坐标移动运动平台的设计及其滚珠丝杠副的CAPP
两坐标移动运动平台的设计及其滚珠丝杠副的CAPP开题报告班级：机械1006班学号：2010010175姓名：聂荣指导教师：王科社一、综述随着虚拟现实技术发展,多自由度运动平台越来越多地应用于各种运动仿真系统中,并且从军事领域逐渐浸透到民用娱乐领域。
常用多自由度运动平台分为并联机构和串联机构,并联机构以其结构简单、刚度大、承载能力和运行精度高等特点,受到了众多研究人员的青睐,广泛应用于虚拟仿真系统中,而对串联机构的研究则较少。
两坐标移动运动平台是许多机电一体化设备的基本部件，如数控机床的加工系统，纵横向进给，立体仓库中堆垛机的平面移动系统，平面绘图仪的绘图系统等，尽管结构和功能各不相同，但基本原理相同。
机电一体化系统是将机械与微电子系统结合而形成的一个有机整体。
通过对X-Y工作台即能沿着X向，Y向移动的工作台的机械系统，控制系统及接口电路的设计，阐述了机电一体化系统设计对专业教学的意义及技术关键。
使物体运动时,一般来讲需要将动力产生的运动直接或通过其他机构间接地传达到最终运动部。
以发动机为例,在发动机内由于汽油的燃烧使活塞上下移动,再通过中间机构最终传递到车轮使之发生回转运动。
当今世界中,能代表机械的、有各种运动机构的装置,可以说无一不是具有某种形式的运动传导机构。
滚珠丝杠副是由丝杠、螺母组件和滚珠组成的螺旋装置。
其运动具有可逆性。
主要用于机床、医疗设备、航空航天、电子设备等，实现传动或精确定位。
滚珠丝杠副是将回转运动转化为直线运动,或将直线运动转化为回转运动的最合理的产品。
滚珠丝杆副是在丝杠与螺母间以钢球为滚动体的螺旋传动元件。
它可将旋转运动转变为直线运动，或者将直线运动转变为旋转运动。
因此滚珠丝杠副既是传动原件，也是直线运动与旋转运动相互转化元件。
在滚珠丝杠副的设计、制造过程中需进行大量的计算、绘图,若由人工完成,效率低,设计周期长。
为了缩短设计、制造周期,提高产品质量,以满足市场的需求,应从实用的角度出发,研制滚珠丝杠副的CAD/CAPP集成系统。
精密高速滚珠丝杠副的发展及其应用
精密高速滚珠丝杠副的发展及其应用笔者论述“精密滚珠丝杠副实现高速化的前景”一文刊出后，其中提出的精密高速滚珠丝杠副的关键技术和解决方案等内容，受到业内人士的关注。
滚珠丝杠副自1874年在美国获得专利至今已有100多年历史，在我国也有40年的研制和生产历史。
它的功能已从最初的“敏捷省能传动”(上世纪40～50年代)到“精密定位”(70年代～)，再从“大导程快速驱动”(80年代～)到“精密高速驱动”(90年代～)，在这过程中产品不断升级换代得到一次质的飞跃。
什么是精密高速滚珠丝杠副，到目前为止还没有正式的定义。
笔者认为:驱动线速度达到60mm/min以上，加(减)速度在0.5～1.5g，精度达到国家标准GB/T18587.1～3(eqv ISO3408)中的②级、①级或更高，性能指标达到设计要求者，就可称之为精密高速滚珠丝杠副。
传统意义的精密滚珠丝杠副，只要求定位精度不要求速度。
而导程角>9°～17°的大导程和超大导程滚珠丝杠副，它虽然可实现100m/min以上的高速驱动，但由于精度只能达到国家标准3级以下，因此只能用在不要求精密定位的一般机械上。
1 精密高速滚珠丝杠副的发展动态当前，数控机床的高速化不断推动精密高速滚珠丝杠副的发展。
1.最早将“空心强冷”技术用于精密高速滚珠丝杠副的日本NSK公司，1998年推出用于高速数控机床的NZC、NZF和NDF系列高速滚珠丝杠副产品，直径Ø36～55mm，导程16～30mm，dn值150000，最高线速度100m/min，加速度1.3g，双头螺纹。
为了增强丝杠轴的抗振能力，该公司发明了在中空丝杠孔内配置“内藏减振阻尼器”的专利技术，使临界转速Nc和dn值进一步提高，用较简便的办法实现低成本提速，而且把行程范围扩大到4m以上，可实现长行n值达到200000。
我程高速驱动。
据介绍该公司在试验室已能使d国台湾PMI银泰科技公司在空心强冷技术方面采取在一端封闭的空心丝杠中插入冷却油管的专利技术(台湾专利107485)，其特点是改变冷却液在丝杠体内的循环方式，达到更好的制冷效果，而且结构简单，当线速度为100m/min时可使温度变化控制在1℃内。
简述滚珠丝杠传动装置的组成,结构和应用特点
简述滚珠丝杠传动装置的组成,结构和应用特点滚珠丝杠传动装置是一种常见的机械传动装置，其主要用于改变旋转运动为直线运动或直线运动为旋转运动。
它由滚珠丝杠、导轨、支撑结构、电机等组成，具有结构简单、精度高、效率高等特点，在机械制造、自动化设备、航空航天等领域得到了广泛应用。
一、滚珠丝杠的组成和结构滚珠丝杠是滚珠丝杠传动装置的核心部件，它由螺纹杆、滚珠、导轨、螺母等组成。
其中，螺纹杆是主动件，它上面有一定螺距的螺纹，滚珠则是被螺纹杆带动的被动件，它们在内外导轨的引导下进行往复运动。
螺母是滚珠丝杠的固定件，它与滚珠配合，使螺纹杆的旋转运动转化为滚珠的往复运动，从而实现滚珠丝杠的传动功能。
滚珠丝杠的结构主要有两种：内循环式和外循环式。
内循环式滚珠丝杠的滚珠在滚动过程中只在螺纹杆的一侧进行往复运动，而外循环式滚珠丝杠的滚珠在滚动过程中可以在螺纹杆的两侧进行往复运动。
外循环式滚珠丝杠的精度比内循环式高，但价格也更贵。
二、滚珠丝杠传动装置的应用特点1. 结构简单：滚珠丝杠传动装置的结构相对简单，易于制造和维护。
同时，滚珠丝杠传动装置的结构紧凑，占用空间小，适用于各种空间有限的场合。
2. 精度高：滚珠丝杠传动装置的精度高，可以达到较高的传动精度和定位精度。
这使得滚珠丝杠传动装置在机械制造、自动化设备等领域中得到广泛应用。
3. 转换效率高：滚珠丝杠传动装置的转换效率高，可以达到90%以上。
这使得滚珠丝杠传动装置在大功率传动和高效率传动方面具有优势。
4. 负载能力强：滚珠丝杠传动装置的负载能力强，可以承受较大的负载。
这使得滚珠丝杠传动装置在高负载、高速度、高精度、长寿命等方面具有优势。
5. 应用范围广：滚珠丝杠传动装置的应用范围广泛，可以用于机械制造、自动化设备、航空航天、医疗器械、精密仪器等领域。
三、滚珠丝杠传动装置的应用案例1. 机床：滚珠丝杠传动装置广泛应用于机床上，如车床、铣床、磨床等。
它们可以实现机床的高精度、高速度、高效率、长寿命等要求。
滚珠丝杠垂直方向使用
滚珠丝杠垂直方向使用
滚珠丝杠在垂直方向的应用非常广泛，例如在升降机、电梯、数控机床、工业机械、航空航天等领域都有使用。
其中，升降机和电梯是滚珠丝杠在垂直方向应用最为常见的场景之一。
滚珠丝杠可以通过转动将转动运动转换成直线运动，将电动机的旋转力转化为上下运动，实现升降功能。
滚珠丝杠垂直升降的优势在于具有较高的传动效率、精度和刚性，同时具备较长的使用寿命和较小的摩擦损耗。
在数控机床中，滚珠丝杠也常见于垂直方向的传动。
数控机床通过控制滚珠丝杠的旋转速度和方向，实现工件在垂直方向的精确运动，以实现对工件进行加工的精准控制。
此外，在工业机械和航空航天领域中，滚珠丝杠也常被用于垂直方向的传动。
例如，工业机械中的提升装置、组装线、输送线等装置都需要滚珠丝杠来实现垂直运动；而航空航天领域中的飞行模拟设备等也需要滚珠丝杠来实现模拟飞行的上升和下降运动。
总之，滚珠丝杠在垂直方向的应用非常多样，具有较高的传动效率和精度，广泛应用于各种机械设备中。
浅谈双滚珠丝杠同步驱动的应用
浅谈双滚珠丝杠同步驱动的应用-隆创日盛前言工具机的技术水平已经为国家生产力和工业实力的重要指标。
在工具机的发展中，为提升加工系统的产能与加工质量，高速与高精度为成为关键，如何提升加工速度与加工精度已成为工具机发展的重要课题。
提升工具机加工的生产效率，就必须要在有限的行程内提高速度，但随着速度的提升，驱动工作平台或者主轴的驱动力也必然随着增大，在高速进给时，瞬间的驱动力很容易引起振动现象的产生，一旦加工过程中有振动产生，便会导致加工精度的降低，进而影响到工件的加工质量，因此往往无法同时兼顾高速度与高精度的需求，要求加工精度的同时就无法提升加工速度。
工具机瞬间加减速时的振动现象，起因主要来自于驱动系统的结构刚性及惯性匹配不佳所致，因此只要加强进给系统的结构刚性就可以有效的减少高速进给时所引起的振动。
当进给系统的结构刚性增加时，往往会造成载台基座的质量增加，进给系统的质量越大时，所需要的驱动动力就必须相应加大，由于受限于机台的空间设计(如主轴马达的配置空间考虑等)，使载台基座的质量受到限制。
由于上述的各项因素，工具机在驱动轴的设计上逐渐开始采用双螺杆的驱动架构，此方式不但可以增加进给系统的结构刚性，还可以减少因驱动力偏心所引起的力矩影响，双马达的驱动方式，除了可加强系统的驱动力外，也可提升系统的应答速度。
双轴同步驱动的优点:双轴驱动的应用通常是为了得到较大的负载能力或者针对大跨距的载卸系统所使用，因此在使用上的主要的需求并非着重在高速切削上。
但随着相关技术的发展，工具机需求的速度与精度不断提升，双轴驱动的设计也开始应用于高速的加工中心上，用以抑制因高速进给时所产生的振动。
总括目前双轴驱动的应用，主要有以下几项优点，以下将针对各项优点做更详细的讨论。
(1) 抑制高速时的振动(2) 提高系统刚性，延长螺杆使用寿命(3) 提升系统响应(1) 抑制高加减速时的振动如同前述所提的，于高速的应用下若要降低高加减速所引起的振动现象，提升进给系统的结构刚性是最简易的解决方法，但由于往往受限于整体设计的零件与电控配置限制，使得载台基座的结构设计受限。
滚珠丝杠的结构和原理
滚珠丝杠的结构和原理：欧特精密机械访问商铺添加人：ljwgdmy 添加时间：2009-7-6滚珠丝杠是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。
滚珠丝杠的结构：滚珠丝杠副的结构传统分为循环结构(以圆形反向器和椭圆形反向器为代表)和外循环结构(以插管为代表)两种。
这两种结构也是最常用的结构。
这两种结构性能没有本质区别，只是循环结构安装连接尺寸小；外循环结构安装连接尺寸大。
目前，滚珠丝杠副的结构已有10多种，但比较常用的主要有：循环结构；外循环结构；端盖结构；盖板结构。
滚珠丝杠原理：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杆，已俗称丝杆）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2、当滚珠丝杠作为主动体时，螺母就会随丝杆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。
滚珠丝杠的特点：1、与滑动丝杠副相比驱动力矩为1/3滚珠丝杆的丝杠轴与丝母之间有很多滚珠在做滚动运动,所以能得到较高的运动效率。
与过去的滑动丝杠副相比驱动力矩达到1/3以下,即达到同样运动结果所需的动力为使用滚动丝杠副的1/3。
在省电方面很有帮助。
2、高精度的保证滚珠丝杆是用日本制造的世界最高水平的机械设备连贯生产出来的，特别是在研削、组装、检查各工序的工厂环境方面,对温度·湿度进行了严格的控制,由于完善的品质管理体制使精度得以充分保证。
3、微进给可能滚珠丝杆由于是利用滚珠运动,所以启动力矩极小,不会出现滑动运动那样的爬行现象,能保证实现精确的微进给。
4、无侧隙、刚性高滚珠丝杆可以加予压,由于予压力可使轴向间隙达到负值,进而得到较高的刚性(滚珠丝杠通过给滚珠加予压力,在实际用于机械装置等时,由于滚珠的斥力可使丝母部的刚性增强)。
5、高速进给可能滚珠丝杆由于运动效率高、发热小、所以可实现高速进给(运动)。
滚珠丝杠的结构和原理
滚珠丝杠的结构和原理：欧特精密机械访问商铺添加人：ljwgdmy 添加时间：2009-7-6滚珠丝杠是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。
滚珠丝杠的结构：滚珠丝杠副的结构传统分为循环结构(以圆形反向器和椭圆形反向器为代表)和外循环结构(以插管为代表)两种。
这两种结构也是最常用的结构。
这两种结构性能没有本质区别，只是循环结构安装连接尺寸小；外循环结构安装连接尺寸大。
目前，滚珠丝杠副的结构已有10多种，但比较常用的主要有：循环结构；外循环结构；端盖结构；盖板结构。
滚珠丝杠原理：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杆，已俗称丝杆）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2、当滚珠丝杠作为主动体时，螺母就会随丝杆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。
滚珠丝杠的特点：1、与滑动丝杠副相比驱动力矩为1/3滚珠丝杆的丝杠轴与丝母之间有很多滚珠在做滚动运动,所以能得到较高的运动效率。
与过去的滑动丝杠副相比驱动力矩达到1/3以下,即达到同样运动结果所需的动力为使用滚动丝杠副的1/3。
在省电方面很有帮助。
2、高精度的保证滚珠丝杆是用日本制造的世界最高水平的机械设备连贯生产出来的，特别是在研削、组装、检查各工序的工厂环境方面,对温度·湿度进行了严格的控制,由于完善的品质管理体制使精度得以充分保证。
3、微进给可能滚珠丝杆由于是利用滚珠运动,所以启动力矩极小,不会出现滑动运动那样的爬行现象,能保证实现精确的微进给。
4、无侧隙、刚性高滚珠丝杆可以加予压,由于予压力可使轴向间隙达到负值,进而得到较高的刚性(滚珠丝杠通过给滚珠加予压力,在实际用于机械装置等时,由于滚珠的斥力可使丝母部的刚性增强)。
5、高速进给可能滚珠丝杆由于运动效率高、发热小、所以可实现高速进给(运动)。