滚珠丝杆相关知识

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滚珠丝杆相关知识

进口滚珠丝杆副各元件(囊括螺丝母、丝杠、滚珠)正常用高碳铬轴承钢

GCr15,务求高一些的用GCr15SiMn。(相见GB/T 18254-2002 高碳铬轴承钢)

两者的区别在乎,前者的Si含量是0.15%~0.35%,Mn含量是0.25%~0.45%;

后者的Si含量是0.45%~0.75%,Mn含量是0.95%~1.25%。

Si和Mn的含量高,硬度、强度、韧性和塑性等力学性能好,出品的刚性和精

度也就高些,价钱也更贵。

进口滚珠丝杆可用于线切割,数控设备,雕刻机,激光设备,火花机材料试验机,贴片机.深圳市精骏滚珠科技是专业研发、生产经营此类机械传动功能部件.

滚珠丝杆维修之THK滚珠丝杠的安装方法

滚珠丝杆维修之安装丝杠与螺母主要有两种方法:轴转,螺母不转;或者轴不转,螺母转。后者经常用在长轴的极限临界转速低于想得到的最大转速时,也用在

拖板的长度大于行程时。

旋转的螺母通过轴承支撑和工作台相联,在齿轮、同步皮带或者使用螺母的外

径作为电动机转子轴的直接驱动电动机的带动下旋转,电动机使用螺母的外径

作为电动机转子轴。一些制造商提供用于旋转螺母的与滚珠轴承作成整体式的

滚珠丝杠螺母,如THK公司的D]R和BL_R型。

判断研磨滚珠丝杆真假方法的介绍

利用百分表,在水平的平台上,分别在两端及中心做检测,如果300内的跳动

在0.02以内的话精度是在C3,那说明丝杆是没问题的,你就该检查下看是不

是自己的机器上面的同轴度没有调好。否则就是丝杆的问题!另外问下你买的丝杆是什么牌子的,C3应该是研磨级的,你不要买成冷轧的丝杆,冷轧研磨滚珠

丝杆的没有那么高的精度的。

研磨滚珠丝杆购买注意事项:

要是精度没问题的话你可以再检测下丝杆的跳动,就目前来讲实话是没有什么

更好的方法检测了,上面说的那种检测方法即使最基本的也是最有效的。至于

要怎么选丝杆,大致上你要先确定精度,定好后要确定负重,电机的转速还有

就是行走间距,这些都定好后基本上丝杆的直径型号就确定了,然后在确定预压,研磨级的预压应该是P2或P3就是无间隙轻预压或中预压等,这个就没办

法用仪器检测了。

THK滚珠丝杆之滚珠花键特点

滚珠花键特点;

THK滚珠丝杆滚珠花键:在一根轴上滚珠丝杠槽和滚珠花键槽相互交叉的行程/

旋转单元。滚珠丝杠和滚珠花键螺母的外周带有直接装入的专用支持轴承。

①低摩擦,轻盈顺畅的动作通过对钢球循环回路的彻底透析优化设计,使得耐

高速、低摩擦的轻盈顺畅的运动得以实现。

②、刚性高,小型化

滚珠花键采用两列大直径钢球,与轨道4点接触的结构,刚性高、尺寸小。并

使用无保持器的独特钢球固定方法,与轴径相比外筒外径的设计尺寸很小.

③、精确定位

预压的设定消除了旋转方向的间隙,实现旋转方向上的精确定位。

简括THK滚珠丝杆日常维护的有几个要点?

THK滚珠丝杆所产生故障是多种多样的,没有固定的模式。有的故障是渐发性

故障,要有一个发展的过程,随着使用时间的增加越来越严重;有时是突发性故障,一般没有明显的征兆,而突然发生,这种故障是各种不利因素及外界共同作用而产生的。所以通过正确的检测来确定真正的故障原因,是快速准确维修

的前提。

1、润滑:丝杠出厂时已经做好润滑,短期内不必添加润滑脂。一段时间后(视

运行条件而定,大约3~6个月)需要用户做定期润滑。方式分脂润滑和油润滑两种,润滑脂适用于中低速常温场合,润滑脂可以选用钙基或锂基型。润滑油适

用于中高速和低温、高温场合,根据使用温度和速度不同黏度可以选ISO

VG32~68范围内的,高速重载的可以选黏度ISO VG90以上的。超高速建议润滑

油喷射冷却或设计时就选择空心丝杠强制冷却、润滑。多数润滑其实有防锈作用,如果运行位置没有到达端部,可以在端部刷一点专用防锈剂,WD40或者M1都可以,到处都有得买,不过400毫升一罐的少于30块基本是山寨版,高于

50块是暴利版。

2、清洗:长期使用后螺母内部会残留夹杂金属粉尘与润滑脂的混合物,条件允许的可以考虑清洗。步骤如下:拆掉螺母两端的密封圈,在螺母润滑孔处注入

洁净防锈清洗液(可以用柴油代替),全行程反复旋转螺母,直至无污物流出,

停止注入清洗剂,再反复旋转螺母,尽量排出清洗剂,然后装上密封圈,注入

润滑脂,再全行程旋转螺母数次,搞定。再搞不定就全拆下来洗吧,只要你能

装上去。拆下来了又装不上去的,那等着老板来削你吧。

3、检查:长期使用后丝杠出现性能下降是不可避免的,但是要防止突然的故障,可以多做检查。主要靠听和看。一听---有喀喀声没?没有,那你忙你的。有,

那赶紧停机,要么是珠子有毛病了,要么是循环器H1N1了。二看---观察螺杆

滚道有无划伤,特别是规则的划痕,若有,停机,清洗一下螺母先。若无,继

续转。三摸---冰冰凉光滑滑或温温暖光滑滑就没问题,若烫手或滚道手感阻涩,也请清洗一下先。

GTEN滚珠丝杆的组成结构特点:

GTEN滚珠丝杆螺母副是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。

GTEN滚珠丝杆的组成:主要由丝杆、螺母、滚珠和循环器、迷宫式密封圈、油

孔等组成。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,并经循环器

作周而复始的循环运动。循环器两端还起挡珠的作用,以防滚珠沿滚道掉出。【GTEN滚珠丝杆特点】

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。

THK滚珠丝杆控制精度的安装部位:

(1)丝杆轴支撑部位外圆相对于螺纹槽面轴线的半径方向圆跳动。

(2)部件安装部位外径相对于丝杆轴支撑部位轴线的半径方向圆跳动。

(3)支撑部位的端面相对于丝杆轴支撑部位轴线的直角度。

(4)螺母基准面或法兰安装面相对于丝杆轴轴线的直角度。

(5)滚珠丝杆螺母外圆(圆筒形)相对于丝杆轴轴线的半径方向圆跳动。

(6)螺母外圆(平面安装面)相对于丝杆轴轴线的平行度。

(7)丝杆轴轴线的半径方向总跳动。滚珠丝杆安装部位的精度

THK滚珠丝杆的选用与安装

(1)THK滚珠丝杆必须保持彻底的清洁并且用防锈油作好防护,应特别注意不可

使尖锐物或刀具撞击牙型表面及不可让任何铁屑进入螺帽内部;而且组装轴端

外径亦不可碰撞擦伤,如图1.1。

(2)选择精度等级适用的滚珠丝杆请参考表 1.5,依组装标准程式安装,换言之,使在CNC 工具机上的精密研磨级滚珠丝杆,必须精确的校正及选用合适的精

密轴承组合。

转造级滚珠丝杆适用于精度较不高的场合,如包装机械…等,即可选用精度较不高的支撑轴承组合。特别重要是,避免轴承支撑座与螺帽的偏心,造成负荷的不均,如图1.2。不均匀负载含径向力及扭矩,参图1.2(a),皆可能造成故障及寿命减低

(3)使THK滚珠丝杆达到最高寿限,HIWIN 建议您使用含有润滑剂之轴承用油,但油中含石墨及二硫化钼(MoS2)除外,油脂必须保持填注于钢珠及珠槽上。油浴式或滴油式给油法皆可,但以直接给油到螺帽内为佳,如图1.2。

(4)特别注意,当安装滚珠丝杆于机械上,请勿敲打螺帽或弯管,同时不可让螺帽与螺杆分离或过行程‐螺帽部份行程离开螺杆,如图1.3,若是如此会造成

钢珠脱离珠槽。

(5)选择合适的轴端支撑轴承组合,在CNC工具机上,建议採用斜角轴承(斜角: 60°)。

(6)在螺杆两端应该安装防撞器或不出牙设计以避免螺帽过行程,导致螺杆的破坏,如图1.5。

(7)滚珠丝杆建议使用伸缩式之保护套来保护,以避免受到环境中尘埃或铁屑的污染。若有碎屑或异物进入螺帽内,则会造成螺杆只剩十分之一寿命。採以伸缩式须要在法兰上加螺纹孔以固定之,如图1.6。此项特殊之需求,请告知HIWIN.

(8)若您选用内循环或端盖式循环的滚珠丝杆,则其一端螺纹必须出牙且肩部最大尺寸,必须小于根径0.5~1.0mm,若要求肩部尺寸大于根径亦可,但将有螺纹线留于肩部上便于螺帽装入。

(9)滚珠丝杆热处理时于靠近肩部加工的螺纹牙部份有10~20mm长度须保持软化,以便于加工肩部。此区域会标示记号于HIWIN图面上,如图1.8。如您有

特殊之要求请与HIWIN连繫。

(10)过大的预压力将造成摩擦扭矩的大增及温昇效应而使得预期寿命的减短。但太低的预压力,会使得滚珠丝杆刚性不足及增加失步(lost motion)的可能性。于CNC工具机的使用上,HIWIN建议您,以不超过8%动负荷为预压力的最大值;于自动化 X‐Y平台机构以不超过5%动负荷为预压力的最大值。

(11)当您需要与螺杆轴分离并再组合时,必须透过一个外径小于螺杆根径

0.2~ 0.4 mm的管子,参考公式M37接于螺杆出牙的一端,将螺帽旋出,套内管中参照图1.9。

(12)图1.10表示轴端承靠面的逃槽;轴端支撑轴承必须有一倒角才能正确的定位,同时维持适当的直度

滚珠丝杆维修之滚珠丝杆主要技术参数的确定:

滚珠丝杆主要技术参数的确定:

(1) 导程Ph根据机床传动要求,负载大小和传动效率等因素综合考虑确定。一般选择时,先按机床传动要求确定,其公式为:Ph≥vmax/nmax(10)。

式中:vmax—机床工作台最快进给速度,mm/min;nmax—驱动电机最高转速,

r/min。在满足控制系统分辨率要求的前提下,Ph应取较大的数值。

(2)滚珠丝杆螺母的选择

由于数控机床对滚珠丝杆的刚度有较高要求,故选择螺母时要注重其刚度的保证。推荐按高刚度要求选择预载的螺母型式。其中插管式外循环的端法兰双螺

母应用最为广泛。它适用重载荷传动、高速驱动及精密定位系统。并在大导程、小导程和多头螺纹中具有独特优点,且较为经济。

①滚珠的工作圈数i和列数j。根据所要求性能、工作寿命,推荐按图选取。

②法兰形状。按安装空间由标准形状选择,亦可根据需要制成特殊法兰形状。

(3)导程精度选择:

钻孔机滚珠丝杆维修:遇到滚珠丝杠卡死应该怎么办?

在机器运转的过程中,遇到滚珠丝杠卡死应该怎么办?这种情况相信不少人也遇到过。

滚珠丝杆以其传动效率高、传动和定位精度高得到广泛应用。但是滚珠丝杠副

在装配过程中经常出现卡死现象。滚珠丝杠副一旦出现卡死,就只能破坏螺母拆卸丝杠副,以继续使用丝杠,但这给滚珠丝杠副的装配带来极大麻烦。滚珠丝杠

副在使用过程中也会出现卡死现象,造成设备工作异常。对此,滚珠丝杠生产厂

家认为出现卡死的原因是制造中零件精度不足造成的,但不能对卡死机理做出合理解释。尽管目前对滚珠丝杠研究已经相当广泛,但是对滚珠丝杠副卡死问题的研究论文却极少。因此了解、分析造成丝杠副卡死的原因十分必要。

滚珠丝杠卡死请记住千万记住不可强行转动滚珠丝杠以免给你带来更多的损失

卡死后处理方式:把轴承固定螺丝拆掉看是不是轴承问题(如果是轴承问题更换轴承及可)。

手轻轻转动丝杆可否平稳(转不动的话,我们可以拆下丝杆)

拆下后我们在注油孔多次注入煤油直到流出的油清澈(一边注油,一边用风枪吹比较快)再轻轻转动!如果不能转动就只能找专业人员了!一般这情况是有零件损坏.

滚珠丝杆适用于很多不同的场合,有时候出现问题那是难免的,为了更好的维

护滚珠丝杆我们应该多了解滚珠丝杆如何保护这知识,在平时使用中应注意:1.润滑 2.清洗 3.使用防护罩防护 4.定期检查。

滚珠丝杠维修:滚珠丝杆螺母怎么装滚珠方法

首先,不推荐用户自行拆卸和安装螺母,特别是高精度滚珠丝杠。

在螺母意外脱落或你现在已经拆卸的情况下,请按照以下方法把螺母重新安装

上去:车制一个外径略小于螺杆滚道底径(小0.1mm左右)、内径略大于螺杆端

部外径(大0.5~2mm)、长度长于螺母长度(长10~50mm)的空心套。

旧方法安装滚珠丝杆副存在缺陷:

1、按照传统的工艺方法,安装滚珠丝杆副一直沿用芯棒和定位套将两端支承轴承座及中间丝母座连接在一起校正、用百分表将芯棒轴线与机床导轨找正平行

并令芯棒传动自如轻快的方法。这种安装方法在三个坐标方向行程较小的小型

数控机床和加工中心上应用较方便。

由于芯棒与定位套、定位套与两端支承的轴承孔以及中间的丝母座孔存在着配

合间隙,往往使安装后的支承轴承孔和丝母座孔的同轴度误差较大,造成丝杠

绕度增大、径向偏置载荷增加、引起丝杠轴系各环节的温度升高、热变形变大

和传动扭矩增大等一系列严重后果,导致伺服电机超载、过热,伺服系统报警,影响机床的正常运行。

另外,两端轴承孔与中间丝母座孔的实际差值无法准确测量,从而影响进一步

的精确调整。对于三个坐标方向行程较大的数控机床和加工中心,由于所需芯

棒多在1500mm以上,加工困难,不易保证精度,因此无法采用芯棒与定位套配合的找正方法进行滚珠丝杠副的安装。

滚珠丝杆传动优点:

①传动效率高。

②传动精度高,运动平稳,无爬行现象。滚珠丝杆传动基本上是滚动摩擦,摩

擦阻力小,摩擦阻力的大小几乎与运动速度无任何关系。

③反向时无空行程。滚珠丝杆与螺母经预紧后,可消除轴向间隙。这样反向时

就无空程死区,可提高轴向传动精度和轴向刚度。

④有可逆性。由于滚珠丝杆传动的摩擦损失小,可以从旋转运动转换为直线运动,也可以从直线运动转换为旋转运动。丝杆和螺母都可以作为主动件,也可

以作为从动件。

⑤使用寿命长。由于滚动摩擦的摩擦损失小,因此使用寿命较长。由于滚珠丝

杆具有上述优点,作为一种精密而又省力的传动机构,在精密机床、数控机床

滚珠丝杆上的应用较为普遍.

滚珠丝杆传动缺点:

②成本高。由于滚珠丝杆和螺母等元件的加工精度高,粗糙度较低,故制造成

本较高。丝杆和螺母上的螺旋槽滚道要磨削成形表面,其工艺要求复杂,制造

困难。

①不能自锁。特别是垂直丝杆,由于自重惯性力的关系,运动部件在传动停止

后不能自锁,需加制动装置。

滚珠丝杆调整

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。

浅析温升对滚珠丝杆的影响

温升对滚珠丝杆的影响滚珠丝杆运转时,温升会影响到机械传动系统的精度,

特别是高速且高精度的机械。以下是影响滚珠丝杆温升的因素:

概述温升的因素基本是这三种:(1) 预压力 (2) 润滑 (3) 预拉

(1) 预压力的影响

为避免造成机械传动系统的任何失步,提高螺帽刚性是很重要的,然而要提高

螺帽刚性,必须使螺帽预压力达到一定水准。施加预压力于螺帽会增加螺牙的摩擦扭矩,并使工作时的温升提高。

中重预压为8%的动负荷;中预压为6%~8%;中轻预压为4%~6%;轻预压为4%以下,预压力最重不得超过10%的动负荷,以获得到最佳的寿命及较低的温升效应。(2) 润滑的影响

润滑油的选择直接影响滚珠丝杆的温升。HIWIN滚珠丝杆须採以油或油脂其中

一项的润滑,一般建议以轴承润滑油为滚珠丝杆油润滑,油脂则建议以锂皂基的油脂。油品黏度选用是依操作速度、工作温度及负荷情形来做选择。图

4.31说明油品黏度、工作温度与温升的关係。

当工作情况为高速低负载时最好选用低黏度油品;低速高负载时则建议使用黏度高油品。一般来讲,高速时建议使用润滑油为40℃时黏度指数范围为32~68 cSt (ISO VG 32~68)(DIN 51519);而低速时,建议使用的润滑油为40℃时黏

度指数范围为90 cSt (ISO VG 90)以上。应用于高速且重负载,必须以强製冷

却来降低温度,且可藉由中空螺杆通入冷却油来达到冷却效果。

(3) 预拉的影响

滚珠螺杆温升时,热应力效应会使螺杆伸长,使螺杆的长度变得不稳定。其伸

长量可藉由M40公式求出,此伸长量可藉由预拉来做补偿;而预拉补偿的目标

值就是图面所标示的负T值。过大的预拉会烧坏支撑轴承,因此建议採用小于5℃的预拉值,但若螺杆直径超过50mm时也不适合做预拉;螺杆直径大就需要大的预拉力,因此导致支撑轴承过热而烧坏。建议约以3℃的温升做为补偿值T

的基准 (螺杆每1000mm约 -0.02~-0.03mm)。不同的应用需要不同的T值.

如何鉴定进口滚珠丝杆真假?

买到假的滚珠丝杆公造成机床损坏,不能开工,这样是对企业损失是非常大的,那又如何鉴定进口滚珠丝杆真假?

简单判别滚珠丝杆的真假-只是装置方式不同了,你看滚珠丝杆副。看你策画时候的装置尺寸和空间,测洛氏硬度,进口滚珠丝杆规格。至多HRC60.。另外还

要思虑到丝杆的负荷。

网上介绍的方法:

利用百分表,在水平的平台上,分别在两端及中心做检测,如果300内的跳动在0.02以内的话精度是在C3,那说明丝杆是没问题的,你就该检查下看是不是自己的机器上面的同轴度没有调好。否则就是丝杆的问题!另外问下你买的丝杆是什么牌子的,C3应该是研磨级的,你不要买成冷轧的丝杆,冷轧滚珠丝杆的没有那么高的精度的。

进口滚珠丝杆注意事项:

要是精度没问题的话你可以再检测下丝杆的跳动,就目前来讲实话是没有什么更好的方法检测了,上面说的那种检测方法即使最基本的也是最有效的。至于要怎么选丝杆,大致上你要先确定精度,定好后要确定负重,电机的转速还有就是行走间距,这些都定好后基本上丝杆的直径型号就确定了,然后在确定预压,研磨级的预压应该是P2或P3就是无间隙轻预压或中预压等,这个就没办法用仪器检测了。

进口滚珠丝杆技术要求

进口滚珠丝杆来说一般需要提出哪些技术要求?

进口滚珠丝杆主要有以下几个方面

1:几何精度,包括行程偏差检验,跳动检查,位置公差检验。其中行程偏差包括有目标行程公差,有效行程补偿值,有效行程内变动量,一转内行程偏差。跳动偏差包括有螺纹外径对轴线径向圆跳动,轴颈圆跳动,轴肩圆跳动,有螺母预紧的安装端面对轴线的圆跳动。

2:材料及热处理。

3:预载荷,预拉伸载荷大小。

进口滚珠丝杆由专业厂家生产,如无特殊要求,只要给出其精度等级和几何尺寸即可。

进口滚珠丝杆的结构:

滚珠丝杠螺母副是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.

进口滚珠丝杆的组成:主要由丝杆、螺母、滚珠和循环器、迷宫式密封圈、油孔等组成。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,并经循环器作周而复始的循环运动。循环器两端还起挡珠的作用,以防滚珠沿滚道掉出。GTEN滚珠丝杆的寿命跟哪些因素有关?

GTEN滚珠丝杆的寿命跟电机的转速,丝杆本身材质选用等都有很大的关联,首先润滑这块必须要做好,同时一定要定期制定保养计划,其次就在电机上面着手,滚珠丝杆所带的负载不要过大。

转造级GTEN滚珠丝杆适用于精度较不高的场合,如包装机械...等,即可选用精度较不高的支撑轴承组合,特别重要是,避免轴承支撑座与螺帽偏心,造成负荷的不均。不均负载含径向力及扭矩,皆可能造成故障及寿命减低。

1、机床GTEN滚珠丝杆必须保持彻底的清洁并且用防锈油做好防护,应特别注意不可使尖锐物或者刀具撞击牙型表面及不可让任何铁屑进入螺帽内部,而且组装滚珠丝杆轴端外径亦不可碰撞擦伤。

2、GTEN滚珠丝杆相对于直线导轨而言,在选择精度等级适用的滚珠丝杆可以

参考TBI滚珠丝杆选型表,依组装标准程式安装,换言之,使在CNC工具机械上的精密研磨级滚珠丝杆,必须精确到校正及选用合适的精密轴承组合。

3、为了使GTEN滚珠丝杆达到最高寿命,建议您使用含有润滑剂之轴承用油,油脂必须保持填注及钢珠及珠槽上,以直接给油到螺帽内为佳。

4、特别注意,当安装到GTEN滚珠丝杆于机械上,请勿敲打螺帽或弯管,同时不可让螺帽与丝杆分离或过行程-螺帽部分行程离开丝杆,若是如此造成钢珠脱离珠槽。

5、选择合适的轴端支撑轴承组合,在CNC工具机上,建议采用斜角轴承(斜角: 60°)。

6、在螺杆两端应该安装防撞器或不出牙设计以避免螺帽过行程,导致螺杆的破坏。

7、GTEN滚珠丝杆建议使用伸缩式之保护套来保护,以避免受到环境中尘埃或

铁屑的污染。若有碎屑或异物进入螺帽内,则会造成螺杆只剩十分之一寿命。采以伸缩式须要在法兰上加螺纹孔以固定之。

GTEN滚珠丝杆轴承装置不当原因分析

近几年来,不断增加的GTEN滚珠丝杆被用于林林总总的机器,来满足高精度和高性能的设备需要;GTEN滚珠丝杆变成传动行业最广泛的滚动元件之一。在NCN 的机械中,GTEN滚珠丝杆增加其定位精度有延伸运用寿命。在传统的机械上,GTEN滚珠丝杆也逐步替代爱克母螺杆。GTEN滚珠丝杆杆一般会搭配预压力来消除机械工作时的背隙,但若滚珠螺杆装置不妥,工作不顺利就无法展显其高精度与较长的寿命。

一、轴承装置不当:

(1)、螺杆或螺帽珠糟外表粗糙;

(2)、钢珠、螺杆或螺帽真圆度超出公役规模;

(3)、螺杆或螺帽的导程误差或节圆直径超出公役规模;

(4)、回流管组装不妥;

(5)、钢珠巨细或是硬度不均;

二、其它杂异物进入钢珠轨迹:

(1)、包装材料碎物堵住轨迹:出货时以许多的包装材料及防铺袋包装滚珠螺帽、螺杆,假如在包装或是摆放钢珠的时分未依适当的规范程序来履行,异物或其

它碎料物体也许会堵住钢珠轨迹,致使钢珠的滑动而非正常的工作乃至卡死; (2)、加工碎屑进入轨迹,滚珠螺杆装置时若未配有刮刷器,加工的碎屑和尘埃很容易堆积,堵住钢珠轨迹,形成顺利度不顺、精度下降或削减运用寿命。

三、过行程:

过行程会形成回流管的损坏及洼陷,乃至开裂,然后形成钢珠无法正常工作,

在这种恶烈的

条件下,也许形成螺杆或螺帽珠糟外表的剥离。过行程发作的疑问极也许发作

于机台的设定、极限开关失效或是撞坏,为防止滚珠螺杆进一步损坏,重新装

置滚珠螺杆前一定要通过制造商检查修理。

四、回流管损坏:

(1)、回流管在装置的过程中假如受到严峻的撞击,回流管也许形成洼陷或是上述疑问。

五、偏心:

(1)假如螺帽座与轴承座不同心会发作径向负荷,两者误差过大时会形成螺杆曲折,一般偏心不是很严峻的情况下不会形成很明显的曲折,但反常磨损仍继续

不断发作,并使螺杆精度讯速下降,而螺帽设定的预压越高偏疼精度的需求就

越高。

六、螺帽与螺帽座结合不妥:

(1)、螺母装置时歪斜或偏疼会形成反常负载,使马达工作时发作电压不稳。

贴片机滚珠丝杆在贴片机中承载重要的功能

贴片机滚珠丝杆是贴片机的伺服定位系统关键部件,也是评估贴片机精度

的主要指标,它包括X、Y传动机构和 x、Y伺服系统。对贴片机重复定位精度、轴向间隙、速度、分辨率等指标起决定作用。

贴片机滚珠丝杆的功能有两种,一种是支撑贴片头,即贴片头安装在 x导

轨上, x导轨沿Y方向运动从而实现在x-y方向贴片的全过程,这类结构在通

用型贴片机中多见。另一种功能是支撑PCB承载平台并实现PCB在x-Y方向移动,这类结构常见于塔式旋转头类的贴片机中。

贴片机滚珠丝杆和直线导轨的结构是贴片头固定在滚珠螺母基座和对应的

直线导轨上方的基座上,电动机工作时,带动滚珠螺母做x方向往复运动,有

导向的直线导轨支承,保证运动方向平行,X轴在两平行滚珠丝杠一直线导轨

上作Y方向移动,从而实现了贴片头在x-Y方向正交平行移动。

浅谈滚珠丝杠常用支承方式

根据滚珠丝杠副工作时的受力状况,丝杠支承常以止推轴承和向心球轴承

组合,其支承方式有以下几种:

1)双推一自由式在一端装止推轴承,另一端悬空。因其一端是自由状态,故承

载能力小,轴向刚度低。

2)双推一简支式一端装止推轴承,另一端装向心球轴承,轴向刚度不太高;使用时应注意减少丝杠热变形的影响,安装时应注意使热源和丝杠工作时的常用段

远离装止推轴承的一端,以避免推力轴承因丝杠热伸长而产生间隙。

3)单推一单推式止推轴承分别装在滚珠丝杆的两端并施加预紧。可以提高滚珠

丝杠的轴向刚度;预拉伸安装时,预紧力较大,因此丝杠工作时只承受拉力。但这种安装方式对丝杠的热变形较为敏感,同时轴承寿命比双推—双推式低。

4)双推一双推式两端装止推轴承及向心球轴承的组合,为使丝杠具有最大的刚度,它的两端可用双重支承,即止推轴承和向心球轴承,并施加顶紧力。该方

式适合于高刚度,高速度.高精度的精密丝杠传动系统。但这种结构方式可使丝杠的热变形转化为止推轴承的预紧力,因此设计时要求提高止推轴承的承载能

力和支架刚度。

值更换新的钢球,配做新的螺母。这样修出来的丝杠应完好如新。

(1)滚珠丝杆的防护滚珠丝杠副和其他滚动摩擦的传动器件一样,应避免硬质

灰尘或切屑污物进入,因此必须装有防护装置。如果滚珠丝杠副在机床上外露,则应采用封闭的防护罩,如采用螺旋弹簧钢带套管、伸缩套管以及折叠式套管等。安装时将防护罩的一端连接在滚珠螺母的侧面,另一端固定在滚珠丝杠的支承座上。如果滚珠丝杆副处于隐蔽的位置,则可采用密封圈防护,密封圈装

在螺母的两端。接触式的弹性密封圈采用耐油橡胶或尼龙制成,其内孔做成与

丝杠螺纹滚道相配的形状;接触式密封圈的防尘效果好,但由于存在接触压力,使摩擦力矩略有增加。非接触式密封圈又称迷宫式密封圈,它采用硬质塑料制成,其内孔与丝杠螺纹滚道的形状相反,并稍有间隙,这样可避免摩擦力矩,

但防尘效果差。工作中应避免碰击防护装置,防护装置一有损坏应及时更换。(2)滚珠丝杆的润滑润滑剂可提高耐磨性及传动效率。润滑剂可分为润滑油和

润滑脂两大类。润滑油一般为全损耗系统用油:润滑脂可采用锂基润滑脂。润

滑脂一般加在螺纹滚道和安装螺母的壳体空间内,而润滑油则经过壳体上的油孔注入螺母的空间内。每半年对滚珠丝杠上的润滑脂更换一次,清洗丝杠上的

旧润滑脂,涂上新的润滑脂。用润滑油润滑的滚珠丝杠副,可在每次机床工作

前加油一次。

滚珠丝杆寿命多长

线性马达本身主要由线圈及永久磁铁构成。所以正常使用下并无寿命问题,但是搭配的线性滑轨、缆线、跑线槽等等却都是消耗性的,所以寿命是受限于

这些零件及材料。一般正常使用而言,五年应该没有问题。

滚珠丝杠的安装形式

控机床进给轴常见的丝杠支撑有如下几种形式:

1、一端固定——一端自由

丝杠一端固定,另一端自由。固定端轴承同时承受轴向力和径向力,这种支承方式用于行程小的短丝杠或者用于全闭环的机床,因为这种结构的机械

定位精度是最不可靠的,特别是对于长径比大的丝杠(滚珠丝杠相对细长),

热变性是很明显的,1.5m长的丝杠在冷、热的不同环境下变化0.05~0.10mm是

很正常的。但是由于他的结构简单,安装调试方便,许多高精度机床仍然采用

这种结构,但是必须加装光栅,采用全闭环反馈。

2、一端固定——另一端支承

丝杠一端固定,另一端支承。固定端同时承受轴向力和径向力;支承端只承受径向力,而且能作微量的轴向浮动,可以减少或避免因丝杠自重而出现

的弯曲,同时丝杠热变形可以自由的向一端伸长。这种结构使用最广泛,目前

国内中小型数控车床、立式加工中心等均采用这种结构。

3、两端固定

丝杠两端均固定。固定端轴承都可以同时承受轴向力,这种支承方式,可以对丝杠施加适当的预紧力,提高丝杠支承刚度,可以部分补偿丝杠的热变形。

主轴不能定位的故障维修

故障现象:某采用SIEMENS 810M的立式加工中心,配套6SC6502主轴驱动器,在调试时,出现当主轴转速大于200r/min时,主轴不能定位的故障。

分析与处理过程:为了分析确认故障原因,维修时进行了如下试验:

1)输入并依次执行“S100M03:M19”指令,机床定位正常。

2)输入并依次执行“S100M04:M19”指令,机床定位正常。

3)输入并依次执行“S200M03:M05;M19指令,机床定位正常。

4)直接输入并依次执行“S200M03;M19”指令,机床不能定位。

根据以上试验,可以确认系统、驱动器工作正常,维修时考虑引起故障的可能原因是编码器高速特性不良或主轴实际定位速度过高引起的。

检查主轴电动机实际转速,发现该机床的主轴实际转速与指令值相差很大,当执行指令S200时,实际机床主轴转速为300r/min 调整主轴驱动器参数,使主轴实际转速与指令值相符后,故障排除,机床恢复正常。

浅谈双滚珠丝杠同步驱动的应用

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

够的预加负数,这是矛盾的两方面。

滚珠丝杠使用润滑油意义

润滑剂是滚珠丝杆在使用使不可缺少的,因为它能帮助实现其他物品不能

达到的效果,且价格成本较低,所以选择的使用它的人们很多。

润滑脂的成本低于润滑油,而且加注频率更低,并且不会污染切削液。但

是另一方面:润滑脂难以保持在螺母中,且更容易积累在螺母行程末端,并在

该区域聚集机加工碎屑和磨料颗粒。

另外需要注意再进行润滑和补充润滑之前,必须对滚珠丝杠副进行彻底的

清洁,以清除所有的污染物。污染物是造成滚珠丝杠过早失效的一个主要原因。

滚珠丝杠支撑座对轴承的要求

支撑端结构较简单,仅由轴承座、弹性挡圈、轴承组成,在支座内采用普通向

心球轴承支承丝杠端部。由于这种轴承只在径向提供约束,而轴向则是自由的,不施加限制,当丝杠因为热变形而长度有微量伸长时,支撑端就可以作微量的

轴向浮动,保证丝杠仍然处于直线状态。

滚珠丝杆支撑座对轴承的要求

滚珠丝杠副对滚动轴承的要求,与主轴和传动轴对滚动轴承的要求的相同点是,滚动轴承都应具有足够的精度和疲劳寿命。但不同点也很突出,滚珠

丝杠主要承受轴向载荷,除丝杠自重外,一般无径向载荷。

因此,滚珠丝杠副滚动轴承的轴向精度和轴向刚度要求较高。进给系统要求运动灵活,对微小位移(丝杠微小转角)响应要灵敏。因此,轴承摩擦力矩

应尽量小。滚珠丝杠转速不高,且高速运转时间很短,因而发热不是主要问题。

滚珠丝杠机构的端部支承方式

为了提高进给系统的工作精度,滚珠丝杠机构必须具有较高的传动刚度,除了

提高滚珠丝杠副本身的刚度外.滚珠丝杠机构必须设计具有足够刚性的支撑结构,而且还要进行正确的安装。影响支撑结构刚性的因素包括轴承座的刚度、轴承

座与机器结构的接触面积、轴承的刚度等。

丝杠端部支承结构

滚珠丝杠机构在使用过程中,丝杠有以下两种基本的支承结构:

(1)固定端

固定端也称为固定侧,为了方便用户,制造商将其设计成为标准结构,组成支撑单元,供用户作为标准件直接进行订购。

固定端支撑单元将轴承座、轴承、轴承外端盖、调整环、锁紧螺母、密封圈等零部件全部集成在一起,在轴承座内采用两只角接触球轴承支承丝杠端部,这种轴承使丝杠在固定端轴向、径向均受约束。装配时用锁紧螺母和轴承

外端盖分别将轴承内圈和外圈压紧,并可以调整预压。

(2)支撑端

支撑端也称为支撑侧,为了方便用户,制造商同样将其设计成为标准结构,组成支撑单元,供用户作为标准件直接进行订购。

高刚性的滚珠丝杠支撑轴承

因在滚珠丝杆侧的支撑轴承採用了轴向高刚性的60°接触角,滚珠花键侧的支

撑轴承採用了力矩方向高刚性的30°接触角,所以能得到高刚性的支撑轴承。

另外,作為标準附带的专用橡胶密封垫片,可防止异物的侵入。

浅谈拉力试验机滚珠丝杠的特点

1.精确性高

滚珠丝杠是利用滚珠运动,启动力矩小,不会出现滑动运动等爬行现象,

能实现精确的微进给。

2.可实现高速传动

滚珠丝杠由于运动效率高、发热小、所以可实现高速进给(运动)。

3.效率高

节约能源由于滚珠丝杠副的丝杠轴与丝杠螺母之间有很多滚珠在做滚动运动,所以运动效率高。即如果驱动同样大的负载,采用滚珠丝杠可以使用更小的驱动功率,从而可降低成本,节约能源。

4.性价比高

滚珠丝杠一般来说价格稍微贵点,但是就其传动速率、使用寿命、精确性等特性综合考虑,性价比是极高的。

5.使用寿命长

滚动摩擦的表面损伤小,因此在清洁、润滑等条件符合时,滚珠丝杠的维持寿命高。

6.无侧隙、刚性高

滚珠丝杠可加予压,由于予压力可使轴向间隙达到负值,进而得到较高的刚性。(滚珠丝杠内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)。

7.无自锁性

自锁性一般与传动效率成反比,传动效率越高,自锁性就越小,因此,滚珠丝杠几乎没有自锁性。

怎么选择滚珠丝杠

理论上应该先选丝杠再选电机的,既然电机已经选完了,那就大致按以下

步骤选丝杠吧:

1---以负载确定直径。电机性能参数中有输出扭矩,如果还带减速器也要算进去(考虑效率),计算一下实际工况中需要多大推力,滚珠丝杠样本

(跟厂家要)有负载参数(即推力参数,一般标示为动负荷和静负荷,看前者

即可),选择滚珠丝杠的公称直径。

2---以直线速度和旋转速度确定滚珠丝杠导程。电机确定了就知道输出转速,考虑一下你需要的最大直线速度,把电机转速(如果带减速器再除以减

速比)乘以丝杠导程的值就是直线速度,该值大于需要值即可。

3---以实际需要确定确定滚珠丝杠长度(总长=工作行程+螺母长度+安

全余量+安装长度+连接长度+余量。如果增加了防护,比如护套,需要把护套的伸缩比值(一般是1:8,即护套的最大伸长量除以8)考虑进去。

4---以实际需要确定滚珠丝杠精度。一般机械选C7以下即可,数控机

床类选C5的比较多(对应国内标准一般是P5~P4和P4~P3级,具体参看样本)。

5---以安装条件和尺寸结构等确定滚珠丝杠螺母形式(螺母有很多结构,不同的螺母结构尺寸略有不同,视情况选择,建议不要选太特殊的,万一出点

毛病维修换件无门)。

6---询问所选产品厂家的价格、付款条件和交货时间。这一点设计人员不要以为就是采购的事,事实上很多厂家(进口国产一个样)的产品样本上有

的型号它根本就不生产或者不接小额订单,印上去大概是为了显示我是大厂,

无所不能造。别等你选完了出完图了其他件按这个型号开始做配件了去购买的

时候人家告诉你这个型号交货期需要3、4个月就完蛋了。

7---选择确定安装方式(端部)。这个安装件可以自己设计,也可以买现成的,有标准安装座可选。自己设计注意受力状态,轴承最好选择7000或3000系列的,因为丝杠工作时主要受轴向力,径向受力要尽力避免。

8---考虑导向件和安装能力。推荐和滚珠丝杠配套的导向件选择滚珠直线导轨,当然直线轴和直线轴承的搭配是相对经济的选择。

9---根据以上已确定条件绘出滚珠丝杠图纸(主要是端部安装尺寸,这个要详细,要提供形位尺寸和公差)。

滚珠丝杠的维护与螺旋钢带防护罩的作用

滚珠丝杠副的维护与螺旋钢带防护罩的作用:

(1)滚珠丝杠副的防护装置

a、滚珠丝杠副在使用过程中是严禁灰尘和切屑污物进入的,因此必须

安装有防护装置

b、滚珠丝杠副在机床上面外露,应采取封闭的防护罩,如采用螺旋丝

杠防护罩,圆形丝杠防护罩,折叠式套管,新型尼龙革防护罩等。安装时将防

护罩的一端连接在滚珠螺母的侧面,另一端固定在滚珠丝杠的支撑座上。

(2)滚珠丝杠副的润滑

a、滚珠丝杠副通常采用锂基润滑脂和主轴油两种润滑剂。润滑脂一般

加在螺纹滚道和螺母壳体的空间内,主轴油则经过壳体上的注油空注入螺母的

空间内。

b、使用过程中,每半年更换一次润滑脂,清洗旧脂。用主轴油润滑的,可在机床每班工作前加油一次。

滚珠丝杠的发热对策及环保技术

滚珠丝杠的发热对策及环保技术为了提高机床的加工效率, 在日本, 提高机床的速度成为主流, 为此在最近10年, 速度提高了2-3 倍。目前, 在日本

的展览会上展出的机床速度大多超过6 0 m / m in。

为了满足高速化的需要,NSK 对作为高速驱动的重要部件滚珠丝杠(以下略

称B S) 进行了开发。由于高速, 发热就成为了一个课题。为了解决发热问题

而使用中空轴BS 进行强制冷却是目前的一个倾向。

BS的发热及温升的对策(B S 的冷却) 对速度要求高速度, 又对精度要求

高精度, 势必要对BS 的发热、温升采取措施, 考虑思路是抑制发热, 尽量减

少温升所带来影响及提高散热的效果。用于高速机床BS 的强制冷却模拟运行

试验采用实际使用的肪规格, 轴径45mm只导程30mm的高速BS , 以最高速度

为60m/min 的模拟条件来进行探讨。

滚珠丝杠与梯形丝杠有什么区别

滚珠丝杠和梯形丝杠在很多情况下不能互换,总是需要在精度、刚度和负载容量之间进行权衡.梯形丝杠产品很容易结合具体的应用来进行调整,以达到预

期性能,同时将成本控制在最低限度. 滚珠丝杠可以连续运行,承受高得多的负载,并达到更快的速度,为此而增加成本是值得的.对于最终用户来说,滚珠丝杠

具有良好的可预测性,因而是确保快速集成和可靠性的最佳选择.比如,工厂自动化系统在很大程度上就依赖滚珠丝杠技术.当然,有很多原始设备制造商应用系

统也需要滚珠丝杠,比如机床行业.对于原始设备制造商来说,决定技术的是性能和成本,而不是可预测性.滚珠丝杠和梯形丝杠之间的主要区别是在移动表面之

间承载负载的方式.

滚珠丝杠副的安装

滚珠丝杠副的安装方式.滚珠丝杠副仅用于承受轴向负荷,径向力、弯矩会

使滚珠丝杠副产生附加表面接触应力等不良负荷,从而可能造成丝杠的永久性

损坏.因此,滚珠丝杠副安装到机床时,应注意:丝杠的轴线必须和与之配套导轨的轴线平行,机床的两端轴承座与螺母座必须三点成一线;·安装螺母时,尽量靠近支撑轴承;同样安装支撑轴承时,尽量靠近螺母安装部位. 滚珠丝杠副安装

到机床时,请不要把螺母从丝杠上拆卸下来. 为了提高支承的轴向刚度,选择适

当的滚动轴承也是十分重要的.国内目前主要采用两种组合方式.一种是把向心

轴承和圆锥轴承组合使用, 其结构虽简单, 但轴向刚度不足.另一种是把推力轴承或角接触球轴承和向心轴承组合使用,其轴向刚度有了提高,但增大了轴承的摩擦阻力和发热,而且增加了轴承支架的结构尺寸.

滚珠丝杆零件的拆装顺序

主轴维修必须打开主轴箱,拆卸主轴部件。因为数控铣床的主轴结构复杂、零部件较多,拆下的零部件应按顺序编号,然后再逐件进行清洗、检测,更换

失效零件。安装复原时要遵循拆卸的反顺序。注意丝杆零件的拆装顺序图注意事项 1.滚珠丝杠副不能承受径向力。 2.滚珠丝杠副的润滑一般需用加油装置。 3.滚珠丝杠副必须具有良好的密封。 4.装配后的滚珠丝杠副必须动转

灵活。

(完整版)TBI滚珠丝杠选型计算举例讲解

深圳tbi滚珠丝杠选型计算举例 选取的滚珠丝杠转动系统为: 磨制丝杠(右旋) 轴承到螺母间距离(临界长度) l n = 1200mm 固定端轴承到螺母间距离 L k = 1200mm 设计后丝杠总长 = 1600mm 最大行程 = 1200mm 工作台最高移动速度 V man = 14(m/min) 寿命定为 L h = 24000工作小时。 μ= 0.1 (摩擦系数) 电机最高转速 n max = 1800 (r/min) 定位精度: 最大行程内行程误差 = 0.035mm 300mm行程内行程误差 = 0.02mm 失位量 = 0.045mm 支承方式为(固定—支承) W = 1241kg+800kg (工作台重量+工件重量) g=9.8m/sec2(重力加速度) I=1 (电机至丝杠的传动比) Fw=μ×W ×g = 0.1×2041×9.8 ≈ 2000 N(摩擦阻力) 运转方式 轴向载荷 F a=F+F w(N) 进给速度 (mm/min) 工作时间比例

无切削F1=2000V1=14000q1=15轻切削F2=4000V2=1000q2=25普通切削F3=7000V3=600q3=50重切削F4=11000V4=120q4=10 F a --- 轴向载荷(N) F --- 切削阻力(N) F w --- 摩擦阻力(N) 从已知条件得丝杠编号: 此设计丝杠副对刚度及失位都有所要求,所以螺母选形为:FDG(法兰式双螺磨制丝杠) 从定位精度得出精度精度不得小于P5级丝杠 FDG_-_X_R-_-P5-1600X____ 计算选定编号 导程 = 14000/18000≈7.7mm 在此为了安全性考虑:P =10(mm) 运转方式进给速度 (mm/min) 进给转速 (r/min) 无切削V1=14000n1=1400 轻切削V2=1000n2=100 普通切削V3=600n2=60 重切削V4=120n2=12平均转速 平均载荷

滚珠丝杠的选型计算

滚珠丝杠的选型计算 摘要: 随着机床及自动化行业的高速发展,滚珠丝杠的使用变得越来越广泛。许多机械工程师在对自己的设备所需要的滚珠丝杠选型时,面对丝杠资料上给的复杂的计算公式和繁杂选型步骤,感觉无从下手,不知道那些是需要重点考虑的关键点。为了使滚珠丝杠的选型步骤更为清晰简便,更既具备可操作性,我结合多年来丝杠的选型经验,对丝杠的选型做了一些归纳、简化,让丝杠的选型选型更为简单明了。顺便对应的伺服电机的选型也做说明。 关键词:滚珠丝杠、计算选型、伺服电机、机床、自动化。 一、确认使用条件: 1、被移动负载的质量:M (KG) 2、丝杠的安装方向:水平、垂直、倾斜; 3、沉重导轨的形式:线轨、平面导轨、 4、丝杠的行程:L (mm) 5、负载移动的速度:v (m/s) 6、负载需要的加速度:a (m/s^2) 7、丝杠的精度:C3到C7级 8、丝杠使用的环境:特殊环境需求的考虑。 二、简化计算选型: 举例,使用条件如下: 1、被移动负载重量:M=50kg; 2、安装方向:垂直安装; 3、导轨形式:线性滑轨 4、速度:v=s 5、加速时间:t= 6、行程:1000mm; 7、精度: 三、计算过程: 1、计算加速度:a=v/t==2m/s^2 (v:速度;t:加速时间) 2、计算丝杠的最大轴向力:F=Mgμ+Ma +Mg (水平运动,去除Mg选型,M负载重

量;g重力加速度;μ:摩擦系数,平面导轨取值,线轨取值:;a加速度) F=50**+50*2+50*= 3、计算出丝杠的轴向负载以后,选型会出现两个分支,一种情况是客户不知道设备的设 计寿命年限,以及每一年中丝杠的使用平率,不做精确的丝杠寿命校核。那么我们推荐一种简单可行的方法,就是查询丝杠资料中的动负荷值C。结合第7项精度的要求,我们推荐常备FSI螺帽形式的丝杠,尺寸参数表如下: 根据丝杠的轴向推力:F==;我们推荐将F乘以4~8之间的一个系数,对于使用平率低,可靠度要求不高的情况,我们推荐4倍系数,对于可靠度要求较高,我们推荐8倍的系数。 根据举例:F*8=*8=;查询丝杠的表格,16-5T3的丝杠,其动负荷是1000kgf; 大于,所以16-5T3的丝杠可以满足要求;该型号表示,丝杠的公称直径为16mm;丝杠导程为5mm; 4、对于丝杠寿命有明确要求的选型,举例如下: 根据此前的举例,丝杠用20s做一次往返运动,停留10s在进行下一个循环。每天工作16小时,每年工作300天,设计寿命10年。则计算丝杠的转数寿命为: L=1000/5*2*2*60*16*300*10 (1000是行程,5是导程,2是往返,2是每分钟2次,

丝杆选型计算

1. 马达额定转速 3000 最高速度 250 mm/s 则 丝杆导程 *60 *1000 3000 2. 根据行程长度 100mm 则确定丝杆长度150mm 3. 轴向容许负荷的计算: C 0a : 基本额定静负荷 (kN ) F amax : 容许轴向最大负荷 (kN ) fs : 静的安全系数 C Oa fs 4. 选者滚珠丝杆轴径 ¢20mm 5. 其支撑方法为 固定-------自由 型 6. 滚珠丝杆的临界转速计算 N 1 : 临界转速 (min -1) L b 安装间距 E :杨氏模量 (*105N/mm 2) I : 螺杆轴的最小断面二次矩 ( mm 4) I=πd 41 /64 (d 1螺杆轴沟槽直径) r : 密度 *106kg/mm 3) A: d: 丝杆轴沟槽直径 (mm) λ:安装方式系数 D : 滚珠中心径 N 1 =λ*(d/ L 2b )*107=*(1502)* 107= rpm N 2 =7000/D=7000/= rpm 由于N 2< N 1 所以选较小的为临界转速,即 滚珠丝杆的临界转速为N 2 故选马达的转速为 3000rpm 7. 丝杆轴的刚性计算: Ks 螺杆轴轴向刚性 E :杨氏模量 (*105N/mm 2) d: 螺杆轴沟槽直径 (mm) L: 安装间距 (mm) Ks=πd 2E/(4*1000*L) =* **105/(4*1000*150)=um 而BNF2005 的刚性为380N/um, 故满足其要求。 8.定位精度 =5mm F amax = C 0a = 10*= 30KN

当压头由L a 运行到L b 时,轴向刚性产生的误差 K s1=(π* **105 )/4000*50= N/um K s2 =(π* **105 )/4000*150=um δ1=1891/= δ2=1891/= 则定位误差为:δ2 -δ1= 9.丝杆扭矩计算: T 1 摩擦扭矩 (N/mm) F a 轴向负荷 (N ) ι 丝杆导程 (mm) η 丝杆的效率 (~) A 减速比 M 上模盖和滚珠螺母的质量和 (Kg) a 加速度 g 重力加速度 T max = T 3 = F a3*ι*A/(2*π*η)= N/m F a1=M (a-g)=*= N F a2 =M(g+a)=*(5+= N F a3 =10000+M(a+g)=10000++= N F a4 = F a5 = F a7 =Mg=*= N F a6 = F a2 = N

滚珠丝杠选型计算经典版

滚珠丝杠及电机选型 1.滚珠丝杠及电机选型计算 1.1 确定滚珠丝杠副的导程 据电机额定转速和X 向滑板最大速度,计算丝杠导程。X 向运动驱动电机选择松下MDMA152P1V ,电机最高转速为4500rpm 。电机与滚珠丝杆直连,传动比为1。X 向最大运动速度25mm/s ,即1500mm/min 。则丝杠导程为 mm n i V P h 34.045001/1500/max max ≈?=?= 实际取mm P h 10=,可满足速度要求。 1.2 滚珠丝杠副的载荷及转速计算 滚动导轨承重时的滑动摩擦系数最大为0.004,静摩擦系数与摩擦系数差别不大,此处计算取静摩擦系数为0.006。则导轨静摩擦力: N f g M F 2.108548.91500006.000=?+??=+??=μ 式中: M ——工件及工作台质量,经计算M 约为1500kg 。 f ——导轨滑块密封阻力,按4个滑块,每个滑块密封阻力5N 。 由于该设备主要用于检测,丝杠工作时不受切削力,检测运动接近匀速,其阻力主要来自于导轨、滑块的摩擦力。则有: 15010/2560/60min max =?=?=≈h P v n n rpm N F F F 2.1080min max =≈≈ 滚珠丝杠副的当量载荷: 3 2min max F F F m +=≈0F =108.2N 滚珠丝杠副当量转速: 1502 min max =+=n n n m rpm 1.3 滚珠丝杠副预期额定动载荷 1.3.1按滚珠丝杠副预期工作时间计算: N f f f F L n C c a w m h m am 06.5551 110012.10815000150601006033=??????=? = 式中: m n ——当量转速,15010/2560/60=?=?=h m P v n rpm h L ——预期工作时间,测试机床选择15000小时

滚珠丝杠选型的主要因素

滚珠丝杠的选型 一.已知条件:UPH、工作台质量m1、行程长度ls、最高速度Vmax、加减速时间t1和t3、 定位精度+-0.3mm/1000mm、往复运动周期、游隙0.15mm 二.选择项目:丝杠直径、导程、螺母型号、精度、轴向间隙、丝杠支撑方式、马达 三.计算: 1.精度和类型。(游隙、轴向间隙)0.15mm,选择游隙在0.15以下的丝杠,查表选择直径32mm以下的丝杠。32mm游隙为0.14mm。 为了满足+-0.3mm/1000mm则,+-0.3mm/1000=x/300 则x=+-0.09mm. 必須選擇± 0.090mm / 300mm 以上的導程精度。参照丝杠精度等级,选择C7级丝杠。 丝杠类型:根据机构确定丝杠类型是:轧制或研磨、定位或传动 2.导程。(以直线速度和旋转速度确定滚珠丝杠导程)导程和马达的最高转速Ph>=60*1000*v/(N/A) 1.Ph: 丝杆导程mm 2.V:预定的最高进给速度m/s 3.N:马达使用转速rpm 4.A:减速比 3.直径。(负载确定直径)动载荷、静载荷;计算推力,一般只看动载荷 轴向负荷的计算:u摩擦系数;a=Vmax/t 加速度;t加减速时间; 水平时:加速时承受最大轴向载荷,减速时承受最小载荷;垂直时:上升时承受最大轴向载荷,下降时承受最小载荷; 1.加速时(上升)N:Fmax=u*m*g+f-m*a 2.减速时(下降)N:Fmin=u*m*g+f-m*a 3.匀速时 N:F匀 =u*m*g+fu 因螺桿軸直徑越細,螺桿軸的容許軸向負荷越小 4.长度。(总长=工作行程+螺母长度+安全余量+安装长度+连接长度+余量)。如果增加了防护,比如护套,需要把护套的伸缩比值(一般是1:8,即护套的最大伸长量除以8)考虑进去。 5.支撑方式。固定-固定固定-支撑支撑-支撑固定-自由 6.螺母的选择: 7.许用转速计算:螺桿軸直徑20mm 、導程Ph=20mm 最高速度Vmax = 1m/s 则:最高轉速 Nmax=Vmax * 60 * /Ph 许用转速(临界转速) N1=r * (d1/)*

滚珠丝杠的设计计算与选用讲解学习

滚珠丝杠的设计计算 与选用

滚珠丝杠的设计计算与选用 滚珠丝杠 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。 滚珠丝杠由螺杆、螺母和滚珠组成。它的功能是将旋转运动转化成直线运动,这是滚珠螺丝的进一步延伸和发展,这项发展的重要意义就是将轴承从滚动动作变成滑动动作。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覆作用力,同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。 1)与滑动丝杠副相比驱动力矩为1/3 由于滚珠丝杠副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 滚珠丝杠副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 滚珠丝杠副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 滚珠丝杠副可以加予压,由于予压力可使轴向间隙达到负值,进而得到较高的刚性(滚珠丝杠内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 滚珠丝杠由于运动效率高、发热小、所以可实现高速进给(运动)。

滚珠丝杠副特性 ?传动效率高 ?滚珠丝杠传动系统的传动效率高达90%~98%,为传统的滑动丝杠系统的2~4倍,如图1.1.1所示,所以能以较小的扭矩得到较大的推力,亦可由直线运动转为旋转运动(运动可逆)。 ?运动平稳 ?滚珠丝杠传动系统为点接触滚动运动,工作中摩擦阻力小、灵敏度高、启动时无颤动、低速时无爬行现象,因此可精密地控制微量进给。 ?高精度 ?滚珠丝杠传动系统运动中温升较小,并可预紧消除轴向间隙和对丝杠进行预拉伸以补偿热伸长,因此可以获得较高的定位精度和重复定位精 度。 ?高耐用性 ?钢球滚动接触处均经硬化(HRC58~63)处理,并经精密磨削,循环体系过程纯属滚动,相对对磨损甚微,故具有较高的使用寿命和精度保持 性。 ?同步性好 ?由于运动平稳、反应灵敏、无阻滞、无滑移,用几套相同的滚珠丝杠传动系统同时传动几个相同的部件或装置,可以获得很好的同步效果。 ?高可靠性

滚珠丝杆选型案列

滚珠丝杆的选型方法 一.滚珠丝杆的选型步骤 1、决定使用条件:根据移动物体的重量、进给速度、运行模式、运行模式、丝杆轴转速、行程、安装方向(水平or竖直)、寿命时间、定位精度。 2、宇轩滚珠丝杆的规格:使用条件,预选出滚珠丝杆的精度等级(C3-C10)、丝杆轴径、螺距、全长。 3、确认基本安全性: 1、容许轴向负载:确认轴向负载在丝杆的容许轴向负载值围。 2、容许转速:确认丝杆轴的转速在其容许转速值围。 3、寿命:计算丝杆的寿命时间,确认可以确保所需的寿命时间。 二、螺纹部分的长度 行程+螺帽长度+余量=螺纹部分的长度 余量为超行程允许量,一般设定为螺距的1.5-2倍。 三、容许轴向负载 容许轴向负载是指相对于可能使丝杆轴发生屈曲的负载,确保其安全性的负载。施加于丝杆轴的最大轴向负载必须小于容许轴向负载。 容许轴向负载(P):P=m d4 e2 ×104(N) 式中 d:丝杆轴螺纹径(mm);e:负载作用点间距(mm)m:由滚珠丝杆的支撑方式决定的系数 容许轴向负载的计算例:<使用条件> 丝杆轴径:Φ15、螺距5 安装方法:固定—铰支 负载作用点间距e1=820mm 丝杆轴螺纹牙根直径d=12.5 已知,安装方法为固定—铰支,所以m=10; 则P=m d 4 e12×104(N)=10×12.54 8202 ×104=3630(N) 因此,最大轴向负载为3630N以下。

四、容许转速 滚珠丝杆的转速取决于必要的进给速度和滚珠丝杆的螺距,且须小于容许转速。从转轴的危险速度和螺母部循环滚珠的极限转速DmN值这两个方面。 4—1危险转速: 滚珠丝杆的容许转速小于与丝杆轴固有振动一致的危险速度的80%。 容许转速(min?1) N C=g d e22 ×107(min?1) 式中 e:支撑间距(mm);d:丝杆轴螺纹径(mm); g;由滚珠丝杆的支承方式决定的系数 容许转速计算例: 丝杆轴经:Φ15、螺距5;安装方法:固定—铰支;负载作用点间距e2=790mm。 已知安装方法为固定—铰支,则g=15.1 则容许转速(Nc)为: N C=g d e22×107(min?1)=15.1×12.5 7902 ×107(min?1)=3024(min?1) 因此,转速为3024min?1。

滚珠丝杠选型计算

滚珠丝杠 1.滚珠丝杠计算 1. 确定滚珠丝杠副的导程 根据电机最高转速为3000min -1。电机与滚珠丝杆直连, X 向最大运动速度V max 1000mm/s ,即60×1000=6000mm/min 。则丝杠导程为 mm n i V P h 2030001/6000/max max =?=?= 即mm P h 20=,可满足速度要求。 2.螺帽的选择 (1)所需基本动额定负载与容许转速(DmN 值) 各动作模式下轴向负载的计算

3.丝杠轴的选择 丝杠轴全长(L)与危险速度(Nc)、屈曲载荷(Pk)的研讨

1.8 电机选择 条件:选择伺服电机驱动,伺服电机选取松下NAS A4系列MDMA152P1V 型大惯量电机,其功率:1.5KW, 额定转矩:7.15 N.m, 电机惯量JM :0.00123 Kg.m 2 X 向运动工件及工作台质量估计最大值约1500Kg 。 1.8.1 外部负荷的转动惯量: 丝杆部分的转动惯量: 22210151996565.0031.0633.312 121m kg r m J ?=??=?= 外部负荷的负荷转动惯量: 2221 090.01899920201.015000151996565.0)2(m kg P m J J h L ?=?? ? ???+=?+=ππ 则有:

45.1500123 .0 090.01899920==M L J J 加在电机上的转动惯量: 2 090.0202292000123.0 090.01899920m kg J J J M L ?=+=+= 1.8.2 外部负荷产生的摩擦扭矩: m N P F T h p ?=???=???= -- 940.19133960109 .02102.10810233πηπ 式中: h P ——滚珠丝杆副的导程 η——未预紧的滚珠丝杆副的效率(2级精度η=0.9) F ——外加轴向载荷,含导轨摩擦力,其中含切削力为0 1.8.3 预紧力产生的摩擦扭矩: m N P F T h p D ?=?-??=?-??=-- 360.01346588109 .09.0121007.361012322 322πηηπ 式中: p F ——滚珠丝杆副间的预紧力,N F F p 07.363/2.1083/max === 1.8.4 支承轴承产生的摩擦扭矩: 选择HRC 轴承,型号:7603050TN ,查轴承样本可得摩擦力矩:1b T =0.23N.m 。 1.8.5 加速度产生的负荷扭矩: 根据设计要求可知:X 向工作台运动速度为v=25mm/s ,对应电机转速2n =150rpm ,最大加速度为a=40mm/s 2,则工作台速度从0升至25mm/s 所需时间: 25.140 2522=?==a v t s 当电机转速从1n =0升至2n =150rpm 时,其负荷扭矩 m N t n n J T j . 560.2542076325 .160)0150(2 090.020*******)(212=?-??=?-?=ππ 1.8.6 电机总扭矩: m N m N T T T T T b j D p m .15.7. 850.68901312<=+++= 所选择电机额定扭矩为7.15N.m ,大于计算电机总扭矩3倍以上。所选择电机扭矩符合要求。

滚珠丝杆选型

选型:滚珠丝杠的选型过程中对滚珠丝杠本身需要注意的主要参数如下-- 1---公称直径。即丝杠的外径,常见规格有12、14、16、20、25、32、40、50、63、80、100、120,不过请注意,这些规格中,各厂家一般只备16~50的货,也就是说,其他直径大部分都是期货(见单生产,货期大约在30~60天之间,日系产品大约是2~2.5个月,欧美产品大约是3~4个月)。公称直径和负载基本成正比,直径越大的负载越大,具体数值可以查阅厂家产品样本。这里只说明两个概念:动额定负荷与静额定负荷,前者指运动状态下的额定轴向负载,后者是指静止状态下的额定轴向负载。设计时参考前者即可。需要注意的是,额定负荷并非最大负荷,实际负荷与额定负荷的比值越小,丝杠的理论寿命越高。推荐:直径尽量选16~63。 2---导程。也称螺距,即螺杆每旋转一周螺母直线运动的距离,常见导程有1、2、4、6、8、10、16、20、25、32、40,中小导程现货产品一般只有5、10,大导程一般有1616、2020、2525、3232、4040(4位数前两位指直径,后两位指导程),其他规格多数厂家见单生产。导程与直线速度有关,在输入转速一定的情况下,导程越大速度越快。推荐:导程尽量选5和10。 3---长度。长度有两个概念,一个是全长,另一个是螺纹长度。有些厂家只计算全长,但有些厂家需要提供螺纹长度。螺纹长度中也有两个部分,一个是螺纹全长,一个是有效行程。前者是指螺纹部分的总长度,后者是指螺母直线移动的理论最大长度,螺纹长度=有效行程+螺母长度+设计裕量(如果需要安装防护罩,还要考虑防护罩压缩后的长度,一般按防护罩最大长度的1/8计算)。在设计绘图时,丝杠的全长大致可以按照一下参数累加:丝杠全长=有效行程+螺母长度+设计余量+两端支撑长度(轴承宽度+锁紧螺母宽度+裕量)+动力输入连接长度(如果使用联轴器则大致是联轴器长度的一半+裕量)。特别需要注意的是,如果你的长度超长(大于3米)或长径比很大(大于70),最好事先咨询厂家销售人员可否生产,总体的情况是,国内厂家常规品最大长度3米,特殊品16米,国外厂家常规品6米,特殊品22米。当然不是说国内厂家就不能生产更长的,只是定制品的价格比较离谱。推荐:长度尽量选6米以下,超过的用齿轮齿条更划算了。 4---螺母形式。各厂家的产品样本上都会有很多种螺母形式,一般型号中的前几个字母即表示螺母形式。按法兰形式分大约有圆法兰、单切边法兰、双切边法兰和无法兰几种。按螺母长度分有单螺母和双螺母(注意,单螺母和双螺母没有负载和刚性差异,这一点不要听从厂家销售人员的演说,单螺母和双螺母的主要差异是后者可以调整预压而前者不能,另外后者的价格和长度大致均是前者的2倍)。在安装尺寸和性能允许的情况下,设计者在选用时应尽量选择常规形式,以避免维护时备件的货期问题。推荐:频繁动作、高精度维持场合选双螺母,其他场合选双且边单螺母。推荐:螺母形式尽量选内循环双切边法兰单螺母。 5---精度。滚珠丝杠按GB分类有P类和T类,即传动类和定位类,精度等级有1、2、3、4.....几种,国外产品一般不分传动还是定位,一律以C0~C10或具体数值表示,一般来说,通用机械或普通数控机械选C7(任意300行程内定位误差±0.05)或以下,高精度数控机械选C5(±0.018)以上C3(±0.008)以下,光学或检测机械选C3以上。特别需要注意的是,精度和价格关联性很大,并且,精度的概念是组合和维持,也就是说,螺杆的导程误差不能说明整套丝杠的误差,出厂精度合格不能说明额定使用寿命内都维持这个精度。这是个可靠性的问题,与生产商的生产工艺有关。推荐:精度尽量选C7。 螺纹的主要参数 1)外径d(大径)(D)——与外螺纹牙顶相重合的假想圆柱面直径——亦称公称直径

丝杠螺母机构的选择与计算

丝杠螺母机构的选择与计算 5.2.1 确定滚珠丝杠副的导程 滚珠丝杠副的导程按下式计算: (5-1) 式中 h P —滚珠丝杠副的导程,(mm ); Vmax —工作台最高移动速度,(min /m ); max n —电机最高转速,(min /r ); 由进给系统设计要求知: Vmax=2.5min /m 查阅《机械设计手册》[13]得: 步进电机110BF003的最高转速n max =500min /r 。 将数值代入上式(5-1)可得:P h ≥5mm 。 故取P h =S=6mm 。 5.2.2 强度计算 动载强度计算 1)对于燕尾型导轨的牵引力计算 F m =KF X +f(F z +2F Y +G) (5-2) 取 K=1.4 f=0.2 考虑工作台在移动过程中只受G 影响 故 F 1m =fG (5-3) =0.2×30×9.8 =58.8(N ) 考虑工作台在加工时静止只受F X 影响 故 F 2m = KF X (5-4) =1.4×9.8×130 max max n V P h

=1783.6(N ) 故F m = F 1m + F 2m =58.8N +1783.6N =1842.4N 2).计算最大动载荷 C 当转速 min 10r n ≥时,滚珠丝杠螺母的主要破坏形式是工作表面的疲 劳点蚀,因此要进行动载强度计算,其计算动载荷)(N c C 应小于或等于滚珠丝杠螺母副的额定动载荷,即 r eq H d c F F f f T C ≤=3' (5-5) 式中 d f —动载荷系数; H f —硬度影响系数; eq F —当量动载荷,N ; r F —滚珠丝杠螺母副的额定动载荷,N ; 'T —寿命,以r 610为一个单位。 (5-6) 式中 T —使用寿命,h ; N —循环次数; eq n —滚珠丝杠的当量转速,min r 。 取 T=15000h min 667.4166 1000 5.2max r s v n eq =?== (5-7) 代入数据可得: 取2.1=d f 取f H =1.0 当工作载荷单调连续或周期性单调连续变化时,则 N T n T eq 661010 60'-==

滚珠丝杠选型和电机选型计算

1.滚珠丝杠及电机选型计算 1.1 确定滚珠丝杠副的导程 根据电机额定转速和X 向滑板最大速度,计算丝杠导程。X 向运动的驱动电机选择松下MDMA152P1V ,电机最高转速为4500rpm 。电机与滚珠丝杆直连,传动比为1。X 向最大运动速度25mm/s ,即1500mm/min 。则丝杠导程为 mm n i V P h 34.045001/1500/max max ≈?=?= 实际取mm P h 10=,可满足速度要求。 1.2 滚珠丝杠副的载荷及转速计算 滚动导轨承重时的滑动摩擦系数最大为0.004,静摩擦系数与摩擦系数差别不大,此处计算取静摩擦系数为0.006。则导轨静摩擦力: N f g M F 2.108548.91500006.000=?+??=+??=μ 式中: M ——工件及工作台质量,经计算M 约为1500kg 。 f ——导轨滑块密封阻力,按4个滑块,每个滑块密封阻力5N 。 由于该设备主要用于检测,丝杠工作时不受切削力,检测运动接近匀速,其阻力主要来自于导轨、滑块的摩擦力。则有: 15010/2560/60min max =?=?=≈h P v n n rpm N F F F 2.1080min max =≈≈ 滚珠丝杠副的当量载荷: 3 2min max F F F m +=≈0F =108.2N 滚珠丝杠副的当量转速: 1502 min max =+=n n n m rpm 1.3 滚珠丝杠副预期额定动载荷 1.3.1按滚珠丝杠副的预期工作时间计算: N f f f F L n C c a w m h m am 06.5551 110012.10815000150601006033=??????=? = 式中: m n ——当量转速,15010/2560/60=?=?=h m P v n rpm h L ——预期工作时间,测试机床选择15000小时

丝杠的选型及计算

丝杠的选型及计算 3.1丝杠的介绍 3.1.1丝杠螺母机构基本传动形式: 丝杠螺母机构又称螺旋传动机构。它主要用来将旋转运动变为直线运动或将直线运动变为旋转运动,有以传递能量为主的(如螺旋压力机),也有以传递运动为主的(如工作台的进给丝杠)。 丝杠螺母机构有滑动摩擦和滚动摩擦之分。滑动丝杠螺母机构结构简单,加工方便,制造成本低,具有自锁功能。但其摩擦阻力大,传动效率低(30%~40%)。滚动丝杠螺母机构虽然结构复杂制造成本高。但其最大优点是摩擦阻力小,传动效率高(92%~98%),因此选用滚动丝杠螺母机构。 根据工作台运动情况,应选择丝杠传动螺母移动的形式,该传动形式需要限制螺母的转动,故需导向装置。其特点是结构紧凑,丝杠刚性较好,适用于工作行程较大的场合。 3.1.2滚珠丝杠副的组成及特点: 滚珠丝杠副是一种新型螺旋传动机构,其具有螺旋槽的丝杠与螺母之间装有中间传动元件—滚珠。滚珠丝杠螺母机构由丝杠,螺母,滚珠,和反向器等四部分组成。当丝杠转动时,带动滚珠沿螺纹滚道滚动,为防止滚珠从滚道端面掉出,在螺母的螺旋槽两端设有滚珠回程引导装置构成滚珠的循环返回通道,从而形成滚珠流动的闭合通路。 滚珠丝杠副与滑动丝杠副相比,除上述优点外,还具有轴向刚度高,运动平稳,传动精度高,不易磨损,使用寿命长等优点。但由于不能自锁,具有传动的可逆性,在用做升降传动机构时,需要采取制动等措施。 3.1.3滚珠丝杠的结构形式 按照用途和制造工艺的不同,滚珠丝杠副的结构形式很多。一般,根据钢球的循环形式,消除轴向间隙和调整预紧的方法以及螺纹滚道法向截面形状的不同,将其区分成不同的结构形式进行研究。 1)钢球循环方式 按钢球返回时是否脱离丝杠表面可分为内循环和外循环两大类,见表3-1[1]。若钢球在循环过程中,始终与丝杠表面保持接触,称内循环;否则,称外循环。通常,把在同一螺母上所具有的循环回路的数目,称为钢球的列数,常用的有2~4列。而把每一循环回路中钢球所经过的螺纹滚道圈数(导程数)称为工作圈。

滚珠丝杠的选型计算教学提纲

滚珠丝杠的选型计算

滚珠丝杠的选型计算 摘要: 随着机床及自动化行业的高速发展,滚珠丝杠的使用变得越来越广泛。许多机械工程师在对自己的设备所需要的滚珠丝杠选型时,面对丝杠资料上给的复杂的计算公式和繁杂选型步骤,感觉无从下手,不知道那些是需要重点考虑的关键点。为了使滚珠丝杠的选型步骤更为清晰简便,更既具备可操作性,我结合多年来丝杠的选型经验,对丝杠的选型做了一些归纳、简化,让丝杠的选型选型更为简单明了。顺便对应的伺服电机的选型也做说明。 关键词:滚珠丝杠、计算选型、伺服电机、机床、自动化。 一、确认使用条件: 1、被移动负载的质量:M (KG) 2、丝杠的安装方向:水平、垂直、倾斜; 3、沉重导轨的形式:线轨、平面导轨、 4、丝杠的行程:L (mm) 5、负载移动的速度:v (m/s) 6、负载需要的加速度:a (m/s^2) 7、丝杠的精度:C3到C7级 8、丝杠使用的环境:特殊环境需求的考虑。 二、简化计算选型: 举例,使用条件如下: 1、被移动负载重量:M=50kg; 2、安装方向:垂直安装; 3、导轨形式:线性滑轨 4、速度: v=0.2m/s 5、加速时间:t=0.1s 6、行程:1000mm;

7、精度:0.1mm 三、计算过程: 1、计算加速度:a=v/t=0.2/0.1=2m/s^2 (v:速度;t:加速时间) 2、计算丝杠的最大轴向力:F=Mgμ+Ma +Mg (水平运动,去除Mg选型,M 负载重量;g重力加速度9.8;μ:摩擦系数,平面导轨取值0.1,线轨取值:0.05; a加速度) F=50*9.8*0.05+50*2+50*9.8=614.5N 3、计算出丝杠的轴向负载以后,选型会出现两个分支,一种情况是客户不知道设备的 设计寿命年限,以及每一年中丝杠的使用平率,不做精确的丝杠寿命校核。那么我们推荐一种简单可行的方法,就是查询丝杠资料中的动负荷值C。结合第7项精度 0.1mm的要求,我们推荐常备FSI螺帽形式的丝杠,尺寸参数表如下: 根据丝杠的轴向推力:F=614.5N=62.7kgf;我们推荐将F乘以4~8之间的一个系数,对于使用平率低,可靠度要求不高的情况,我们推荐4倍系数,对于可靠度要求较高,我们推荐8倍的系数。 根据举例:F*8=62.7*8=501.6kgf;查询丝杠的表格,16-5T3的丝杠,其动负荷是1000kgf;

机床传动丝杠与电机的选型计算问题

一、选择条件: 1、工作台质量: m1=60kg 2、工件质量: m2=20kg 3、行程长度: ls=1000mm 4、最大速度: Vmax=1m/s 5、加速时间:t1=0.15s 6、减速时间:t2=0.15s 7、每分钟往返次数:=8min-1 8、无效行程:=0.15mm 9、定位精度:±0.3mm/1000mm 10、反复定位精度:±0.1mm 11、最小进给量:s=0.02mm/脉冲 12、希望寿命时间:h=30000h 13、驱动马达转速:r=3000r/min 14、马达惯性扭矩:Jm=1*10-3kg.m2 15、减速机速比:A=1 16、导轨摩擦系数:u=0.003(滚动) 17、无负荷阻力:f=15N 二、选择项目: 滚珠丝杠轴直径: 导程: 螺母型号: 精度: 轴向间隙(预压): 丝杠支撑方式: 驱动马达: 1、导程精度与轴向间隙(预压)的选择 a、导程精度的选择: 为了得到定位精度±0.3mm/1000mm:±0.3/1000 = ±0.09/300 导程精度必须选择±0.09/300mm以上。根据滚珠丝杠精度等级选择如下:

C7(运行距离误差:±0.05mm/300mm)因精度等级C7既有轧制又有精密,在此首选价格低廉的轧制丝杠。 b、轴向间隙(预压)的选择: 为了满足0.15mm无效行程的要求,必须选择轴向间隙在0.15以下的滚珠丝杠。 2、丝杠轴的选择 a、假定丝杠轴长度:假定螺母全长100mm、丝杠轴末端长度100mm 所以根据行程长度1000mm决定全长如下: 1000+100+100=1200mm b、导程的选择: 驱动马达的额定转速3000r/min、最高速度1m/s时,滚珠丝杠导程如下: 1*1000*60/3000=20mm 因此,必须选择导程20mm或20mm以上的导程。 c、丝杠轴直径的选择: 符合15-66上的(导程精度与轴向间隙(预压)的选择)部分中所规定的要求的滚珠丝杠型号: 丝杠轴直径为32mm以下的轧制滚珠丝杠;15-66上的(丝杠轴的选择)部分所规定的要求:导程:20,30,40,60,80(参照15-33上的表17)如下: 丝杠轴直径导程 15mm 20mm 15mm 30mm 20mm 20mm 20mm 40mm 30mm 60mm 根据15-66上的(丝杠轴的选择),由于丝杠轴长度必须是1200mm,15mm的轴颈太过细长,因此 应选择直径20mm以上的丝杠轴。 由上所述,有三种符合要求的丝杠轴直径和导程的组合: 丝杠轴直径导程 20mm 20mm 20mm 40mm

滚珠丝杠选型和电机选型计算

确定滚珠丝杠副的导程 根据电机额定转速和X 向滑板最大速度,计算丝杠导程。X 向运动的驱动电机选择松下MDMA152P1V ,电机最高转速为4500rpm 。电机与滚珠丝杆通过联轴器连接,传动比为。X 向最大运动速度24m/min ,即24000mm/min 。则丝杠导程为 max max 24000/ 5.390.994500 h P V i n =?=≈? 实际取mm P h 10=,可满足速度要求。 滚珠丝杠副的载荷及转速计算 滚动导轨承重时的滑动摩擦系数最大为,静摩擦系数与摩擦系数差别不大,此处计算取静摩擦系数为。则导轨静摩擦力: 000.0065009.84549.4F M g f N μ=??+=??+?= 式中: M ——工件及工作台质量, M 为500kg 。 f ——导轨滑块密封阻力,按4个滑块,每个滑块密封阻力5N 。 由于该设备主要用于检测,丝杠工作时不受切削力,检测运动接近匀速,其阻力主要来自于导轨、滑块的摩擦力。则有: max min 60/6024/10144h n n v P rpm ≈=?=?= max min 049.4F F F N ≈≈= 滚珠丝杠副的当量载荷: max min 0249.43 m F F F F N +=≈= 滚珠丝杠副的当量转速: max min 1443 m n n n rpm += = 滚珠丝杠副预期额定动载荷 1.3.1按滚珠丝杠副的预期工作时间计算: 49.41253.0310010011 m w am a c F f C N f f ?===?? 式中: m n ——当量转速,max min 1443 m n n n rpm +== h L ——预期工作时间,测试机床选择15000小时 ——负荷系数,平稳无冲击选择w f =1 a f ——精度系数,2级精度选择a f =1

滚珠丝杠选型计算

1 丝杠许用轴向负载计算 2 2L EI n P πα = 464 d I π = 公式带入得 4 2 364d L E n P απ= 2 丝杠许用转速 A EIg L N γπλβ 2 2 260= kg N mm kg g /8.9*/10*7800·39-==ργ 2 4 d A π=

公式推导如下: d L d L d L E A EIg L N 22 7229352222 1010*780010*10*08.214.3*260*8.01000*860260λλλρπβ γπλβ ≈===- 则 d L N 2 2 7 10 λ≈ 公式推导过程仅适用于丝杠材料密度为7800kg/m 3 3 丝杠导程、丝杠长度、轴径、导程角 丝杠导程确定 max max N V l = 丝杠长度确定 轴端预留量螺帽长度最大行程+ +=L 轴向最大负载计算 丝杠竖直安装时,匀加速上升状态为轴向负载值最大。 ma mg mg F ++=μ 丝杠水平安装时,匀加速移动状态为轴向负载值最大。 ma mg F +=μ 丝杠轴径确定 公式中,使F≤P ,逆运算求d 1。 4 /132164? ?? ? ??≥E n PL d απ

根据长径比计算轴径d 2。长径比通常必须小于60。 602 ≤d L 得 60 2L d ≥ 公式中,使N ≥Nmax ,逆运算求d 3。(丝杠材料为钢) 72 2 310*max *-≥ λ L N d 丝杠材料为其他时,使用下面公式 E L N d 32231060max*8ρ βλπ≥ 取 ),,m ax (321d d d d ≥ 丝杠导程角 d l πβ= )tan( 4 基本额定载荷及寿命 相关公式如下表: 平均载荷计算如下: 3 /13322113 33 322321131??? ? ??++++=t N t N t N t N F t N F t N F F a a a am

滚珠丝杠的设计计算与选用

滚珠丝杠的设计计算与选用 滚珠丝杠 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。 滚珠丝杠由螺杆、螺母和滚珠组成。它的功能是将旋转运动转化成直线运动,这是滚珠螺丝的进一步延伸和发展,这项发展的重要意义就是将轴承从滚动动作变成滑动动作。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覆作用力,同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。 1)与滑动丝杠副相比驱动力矩为1/3 由于滚珠丝杠副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 滚珠丝杠副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 滚珠丝杠副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 滚珠丝杠副可以加予压,由于予压力可使轴向间隙达到负值,进而得到较高的刚性(滚珠丝杠内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 滚珠丝杠由于运动效率高、发热小、所以可实现高速进给(运动)。

滚珠丝杠副特性 ?传动效率高 滚珠丝杠传动系统的传动效率高达90%~98%,为传统的滑动丝杠系统的 2~4倍,如图1.1.1所示,所以能以较小的扭矩得到较大的推力,亦可 由直线运动转为旋转运动(运动可逆)。 ?运动平稳 滚珠丝杠传动系统为点接触滚动运动,工作中摩擦阻力小、灵敏度高、启动时无颤动、低速时无爬行现象,因此可精密地控制微量进给。 ?高精度 滚珠丝杠传动系统运动中温升较小,并可预紧消除轴向间隙和对丝杠进行预拉伸以补偿热伸长,因此可以获得较高的定位精度和重复定位精度。 ?高耐用性 钢球滚动接触处均经硬化(HRC58~63)处理,并经精密磨削,循环体系 过程纯属滚动,相对对磨损甚微,故具有较高的使用寿命和精度保持性。 ?同步性好 由于运动平稳、反应灵敏、无阻滞、无滑移,用几套相同的滚珠丝杠传动系统同时传动几个相同的部件或装置,可以获得很好的同步效果。 ?高可靠性 与其它传动机械,液压传动相比,滚珠丝杠传动系统故障率很低,维修保养也较简单,只需进行一般的润滑和防尘。在特殊场合可在无润滑状态下工作。 ?无背隙与高刚性 滚珠丝杠传动系统采用歌德式(Gothic arch)沟槽形状(见图 2.1.2—2.1.3)、使钢珠与沟槽达到最佳接触以便轻易运转。若加入适当 的预紧力,消除轴向间隙,可使滚珠有更佳的刚性,减 ?少滚珠和螺母、丝杠间的弹性变形,达到更高的精度。 现代制造技术的发展突飞猛进,一批又一批的高速数控机床应运而生。它不仅要求有性能卓越的高速主轴,而且也对进给系统提出了很高的要求:(1)最大进给速度应达到40m/min或更高;(2)加速度要高,达到1g以上;(3)动态性能要

滚珠丝杠的选型计算

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滚珠丝杠的选型计算 摘要: 随着机床及自动化行业的高速发展,滚珠丝杠的使用变得越来越广泛。许多机械工程师在对自己的设备所需要的滚珠丝杠选型时,面对丝杠资料上给的复杂的计算公式和繁杂选型步骤,感觉无从下手,不知道那些是需要重点考虑的关键点。为了使滚珠丝杠的选型步骤更为清晰简便,更既具备可操作性,我结合多年来丝杠的选型经验,对丝杠的选型做了一些归纳、简化,让丝杠的选型选型更为简单明了。顺便对应的伺服电机的选型也做说明。 关键词:滚珠丝杠、计算选型、伺服电机、机床、自动化。 一、确认使用条件: 1、被移动负载的质量:M (KG) 2、丝杠的安装方向:水平、垂直、倾斜; 3、沉重导轨的形式:线轨、平面导轨、 4、丝杠的行程:L (mm) 5、负载移动的速度:v (m/s) 6、负载需要的加速度:a (m/s^2) 7、丝杠的精度:C3到C7级 8、丝杠使用的环境:特殊环境需求的考虑。 二、简化计算选型: 举例,使用条件如下: 1、被移动负载重量:M=50kg; 2、安装方向:垂直安装; 3、导轨形式:线性滑轨 4、速度: v=s 5、加速时间:t= 6、行程:1000mm; 7、精度: 三、计算过程: 1、计算加速度:a=v/t==2m/s^2 (v:速度;t:加速时间)

2、计算丝杠的最大轴向力:F=Mgμ+Ma +Mg (水平运动,去除Mg选型,M 负载重量;g重力加速度;μ:摩擦系数,平面导轨取值,线轨取值:;a加速度) F=50**+50*2+50*= 3、计算出丝杠的轴向负载以后,选型会出现两个分支,一种情况是客户不知道设备的 设计寿命年限,以及每一年中丝杠的使用平率,不做精确的丝杠寿命校核。那么我们推荐一种简单可行的方法,就是查询丝杠资料中的动负荷值C。结合第7项精度的要求,我们推荐常备FSI螺帽形式的丝杠,尺寸参数表如下: 根据丝杠的轴向推力:F==;我们推荐将F乘以4~8之间的一个系数,对于使用平率低,可靠度要求不高的情况,我们推荐4倍系数,对于可靠度要求较高,我们推荐8倍的系数。 根据举例:F*8=*8=;查询丝杠的表格,16-5T3的丝杠,其动负荷是1000kgf; 大于,所以16-5T3的丝杠可以满足要求;该型号表示,丝杠的公称直径为16mm;丝杠导程为5mm; 4、对于丝杠寿命有明确要求的选型,举例如下: 根据此前的举例,丝杠用20s做一次往返运动,停留10s在进行下一个循环。每天工作16小时,每年工作300天,设计寿命10年。则计算丝杠的转数寿命为:

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