丝杆基础知识
一目了然的滚珠丝杆的基础入门知识
一目了然的滚珠丝杆的基础入门知识滚珠丝杠的应用滚珠丝杠机构作为一种高精度的传动部件,大量应用在数控机床、自动化加工中心电子精密机械进给机构、伺服机械手、工业装配机器人、半导体生产设备、食品加工与包装、医疗设备等各种领域。
滚珠丝杠机构的结构如果将滚珠丝杠机构沿纵向剖开,可以看到它主要由丝杠、螺母、滚珠、滚珠回流管防尘等组成。
在图13-4中,各部分结构的作用如下:丝杠属于转动部件,是一种直线度非常高、上面加工有半圆形螺旋槽的螺纹轴,半圆形螺旋槽是滚珠滚动的滚道。
丝杠具有很高的硬度,通常在表面淬火后再进行磨削加工保证具有优良的耐磨性能。
丝杠一般与驱动部件连接在一起,丝杠的转动由电机直接或间接驱动。
既可以采用直联的方法,即将电机输出轴通过专用的弹性联轴器与丝杠相联传动比为1;也可以通过其他的传动环节使电机输出轴与丝杠相连,例如同步带、齿轮等(2) 螺母螺母是用来固定需要移动的负载的,其作用类似于直线导轨机构的滑块。
一般将所需要移动的各种负载(例如工作台、移动滑块)与螺母连接在一起,再在工作台或移动滑块上安装各种执行机构螺母内部加工有与丝杠类似的半圆形滚道,而且设计有供滚珠循环运动的回流管,螺母是滚珠丝杠机构的重要部件,滚珠丝杠机构的性能与质量很大程度上依赖于螺母。
(3)防尘片防尘片的作用为防止外部污染物进入螺母内部。
由于滚珠丝杠机构属于精密部件如果在使用时污染物(例如灰尘、碎屑、金属渣等)进入螺母,可能会使滚珠丝杠运动副严重磨损,降低机构的运动精度及使用寿命,甚至使丝杠或其他部件发生损坏,因此必须对丝杠螺母进行密封,防止污染物进入螺母4 滚珠在滚珠丝杠机构中,滚珠的作用与其在直线导轨、直线轴承中的作用是相同的,滚珠作为承载体的一部分,直接承受载荷,同时又作为中间传动元件,以滚动的方式传递运动。
由于以滚动方式运动,所以摩擦非常小。
(5) 油孔滚珠丝杠机构运行时需要良好的润滑,因此应定期加注润滑油或润滑脂。
丝杆的表示方法
丝杆的表示方法（实用版3篇）目录（篇1）1.丝杆的定义与分类2.丝杆的表示方法概述3.丝杆的尺寸表示方法4.丝杆的公差表示方法5.丝杆的材料表示方法6.丝杆的标记示例正文（篇1）丝杆是一种用于传递转动运动或线性运动的机械零件，广泛应用于各种工业设备、机床和自动化装置中。
根据其用途和性能特点，丝杆可分为多种类型，如普通丝杆、精密丝杆、滚珠丝杆等。
了解丝杆的表示方法有助于正确选择和使用丝杆，提高设备的运行效率和稳定性。
丝杆的表示方法主要包括尺寸、公差、材料和标记等方面。
首先，丝杆的尺寸表示方法是通过直径、长度、螺距等参数来描述丝杆的结构特征。
其中，直径是丝杆的最重要尺寸参数，直接影响丝杆的承载能力和使用寿命；长度则决定了丝杆的传动范围；螺距是螺纹的间距，决定了丝杆的传动精度。
其次，丝杆的公差表示方法是通过公差等级来描述丝杆的尺寸精度。
常见的公差等级有 ISO 965、ISO 10346 等，公差等级越高，丝杆的尺寸精度越低。
在选择丝杆时，需要根据设备的传动要求选择合适的公差等级。
再次，丝杆的材料表示方法是通过材料牌号或化学成分来描述丝杆的材料性能。
常见的丝杆材料有碳钢、合金钢、不锈钢等，不同材料的丝杆具有不同的力学性能、耐磨性和耐腐蚀性。
在选择丝杆时，需要根据设备的工作环境和使用要求选择合适的材料。
最后，丝杆的标记示例通常包括型号、规格、公差等级、材料等信息，如“M20×2×ISO 965-C45”。
通过阅读丝杆的标记示例，可以了解丝杆的详细参数，方便工程师正确选用和安装丝杆。
总之，了解丝杆的表示方法对于正确选择和使用丝杆至关重要。
目录（篇2）1.丝杆的概述2.丝杆的表示方法2.1 直线坐标系中的表示2.2 圆周坐标系中的表示2.3 极坐标系中的表示正文（篇2）【丝杆的概述】丝杆是一种用于转换旋转运动为线性运动的机械传动装置，广泛应用于各种工业设备、机床和自动化生产线等领域。
丝杆通常由螺纹和螺母组成，通过旋转螺母来驱动螺纹进行线性运动。
丝杠螺母知识点归纳总结
丝杠螺母知识点归纳总结一、丝杠螺母的概念丝杠螺母是通过螺杆与螺母之间的螺旋副的运动和力的传递，将旋转运动转化为直线运动的装置。
它通常由螺杆、螺母和支撑轴承等部件组成。
二、丝杠螺母的分类根据螺旋形状的不同，丝杠螺母可以分为三种类型：普通三角形螺纹丝杠螺母、矩形螺母和丝杠螺母。
1. 普通三角形螺纹丝杠螺母普通三角形螺纹丝杠螺母的工作原理是通过斜线上的螺纹来实现螺杆和螺母的相对运动。
这种螺杆和螺母之间的螺纹结构简单，制造成本低，但效率较低。
2. 矩形螺纹丝杠螺母矩形螺纹丝杠螺母的工作原理是通过矩形螺纹来实现螺杆和螺母的相对运动。
这种螺纹结构的效率较高，适用于需要更大负荷和更高速度的应用。
3. 丝杠螺母丝杠螺母是一种利用螺旋线的锥面，将旋转运动转化为直线运动的装置。
它通常由螺杆和多个螺母组成，在机床、自动化设备等领域有广泛的应用。
以上是根据螺旋形状的不同，丝杠螺母可以分为三种类型，不同种类的丝杠螺母有不同的适用场合和优缺点。
三、丝杠螺母的原理丝杠螺母是通过螺杆和螺母之间的螺旋副来实现旋转运动转化为直线运动。
当螺杆旋转时，螺杆与螺母之间的螺纹将螺杆上的旋转运动转化为螺母上的直线运动。
四、丝杠螺母的优点1. 高精度：由于螺纹结构的设计，丝杠螺母能够提供很高的精度，适用于需要精密控制的领域。
2. 高效率：矩形螺纹丝杠螺母在工作时有较高的效率，能够提供更大的负载和更高的速度。
3. 高刚性：丝杠螺母在工作时能够提供较高的刚性，使之能够承受较大的负载。
4. 寿命长：丝杠螺母的工作寿命一般较长，能够满足长时间的工作需要。
五、丝杠螺母的应用1. 机床：在机床上，丝杠螺母通常用于传动和控制机床上的各个部件，如工作台、升降台等。
2. 自动化设备：在自动化设备上，丝杠螺母用于传动和控制各个部件的运动，能够提供精确的位置控制。
3. 航空航天：在航空航天领域，丝杠螺母用于飞行器的控制系统，能够提供可靠的动力传递和位置控制。
六、丝杠螺母的维护1. 定期检查：定期检查丝杠螺母的状态，发现问题及时修复。
丝杆的分类
丝杆的分类丝杆是一种常见的传动装置，在机械工程中起着重要的作用。
根据丝杆的不同特点和用途，可以将其分类为以下几种类型。
一、普通丝杆普通丝杆是最常见的一种类型，它由丝杆和螺母组成。
丝杆是一种长条状零件，外表面具有螺纹，而螺母则是与丝杆螺纹相配合的零件。
普通丝杆传动具有结构简单、操作方便、传动效率高等优点，广泛应用于各种机械设备中。
二、滚珠丝杆滚珠丝杆是一种采用滚珠螺母的丝杆传动装置。
与普通丝杆传动相比，滚珠丝杆传动具有传动效率高、摩擦小、精度高等优点。
滚珠丝杆广泛应用于需要精确定位和高速运动的机械设备中，如数控机床、自动化生产线等。
三、钢丝绳丝杆钢丝绳丝杆是一种特殊类型的丝杆传动装置，它采用钢丝绳作为传动元件。
钢丝绳丝杆传动具有承载能力大、传动效率高、结构紧凑等优点，适用于大型起重机、升降机等重载设备。
四、柔性丝杆柔性丝杆是一种由弹性材料制成的丝杆传动装置。
柔性丝杆具有较高的柔性和可塑性，可以在较小的空间内弯曲和转向，适用于一些特殊环境和需求，如机器人、医疗设备等。
五、蜗杆丝杆蜗杆丝杆是一种通过蜗杆和蜗轮传动的丝杆装置。
蜗杆丝杆传动具有传动比大、传动平稳等优点，广泛应用于一些需要减速和增力的机械设备中，如大型起重机、磨床等。
六、防爆丝杆防爆丝杆是一种具有防爆功能的丝杆传动装置。
它采用特殊的防爆材料和结构设计，可以在一些易燃易爆的环境中安全运行，如石油化工、煤矿等行业。
七、行星丝杆行星丝杆是一种采用行星齿轮传动的丝杆装置。
行星丝杆传动具有结构紧凑、传动效率高等优点，适用于一些空间受限的机械设备中，如汽车座椅调节器、电动窗帘等。
以上是丝杆的几种常见分类，每种类型都有自己的特点和适用范围。
在实际应用中，我们根据具体的需求选择合适的丝杆类型，以确保传动效率和性能的最优化。
同时，也需要注意丝杆的安装和维护，以确保其正常运行和使用寿命。
丝杆分类及工作原理
丝杆分类及工作原理引言:丝杆是一种常见的传动装置，广泛应用于机械设备中。
它通过螺纹副的运动来实现工作，具有结构简单、传动效率高等优点。
本文将对丝杆的分类及工作原理进行介绍。
一、丝杆的分类根据丝杆的材料、形状、使用条件等不同特点，可以将丝杆分为以下几类：1. 标准丝杆：标准丝杆是最常见的一种丝杆，其螺纹副采用国际标准螺纹，具有通用性强的特点。
标准丝杆广泛应用于各种机械设备中，如机床、输送机械等。
2. 精密丝杆：精密丝杆是对标准丝杆进行加工和调整，以提高其传动精度的一种丝杆。
精密丝杆通常采用高精度的滚动螺纹副，具有传动精度高、摩擦小等特点，广泛应用于需要高精度传动的设备中，如数控机床、精密仪器等。
3. 不锈钢丝杆：不锈钢丝杆是采用不锈钢材料制造的一种丝杆。
不锈钢丝杆具有耐腐蚀、抗氧化等特点，适用于工作环境较为恶劣的设备，如化工设备、海洋设备等。
4. 高温丝杆：高温丝杆是专门用于高温工作环境的一种丝杆。
高温丝杆通常采用高温耐热的材料制造，具有耐高温、传动稳定等特点，广泛应用于高温炉、玻璃生产线等设备中。
二、丝杆的工作原理丝杆的工作原理是利用螺纹副的运动来实现传动。
螺纹副由螺纹丝杆和螺母组成，当螺纹丝杆旋转时，螺母沿着丝杆轴向运动。
螺纹副的工作原理可以简单分为以下几个步骤：1. 传动方式：丝杆的传动方式主要有两种，分别是转动传动和滑动传动。
转动传动是指螺纹丝杆通过旋转传递运动，而滑动传动是指螺纹丝杆和螺母之间存在滑动摩擦。
2. 传动方向：丝杆的传动方向可以是正向传动和反向传动。
正向传动是指螺纹丝杆的旋转方向和螺母的运动方向相同，而反向传动则相反。
3. 传动效率：丝杆的传动效率取决于螺纹副的几何形状、材料摩擦等因素。
一般来说，精密丝杆的传动效率较高，而标准丝杆的传动效率相对较低。
4. 传动精度：丝杆的传动精度是指螺纹副在传动过程中的误差。
精密丝杆的传动精度较高，可以达到微米级甚至更高的精度要求，而标准丝杆的传动精度相对较低。
丝杆
第一章 丝杆
1.1 丝杆分类 1.1.1 滚珠丝杠副是在丝杠和螺母之间以滚珠为滚动体的 螺旋传动元件。滚珠丝杠副有多种结构型式。按滚珠循环 方式分为外循环和内循环两大类。外循环回珠器用插管式 的较多，内循环回珠器用腰形槽嵌块式的较多。
1.1.2 按螺纹轨道的截面形状分为单圆弧和双圆弧两种截 形。由于双圆弧截形轴向刚度大于单圆弧截形，因此目前 普遍采用双圆弧截形的丝杠。 1.1.3 按预加负载形式分，可分为单螺母无预紧、单螺母 变位导程预紧、单螺母加大钢球径向预紧、双螺母垫片预 紧、双螺母差齿预紧、双螺母螺纹预紧。数控机床上常用 双螺母垫片式预紧，其预紧力一般为轴向载荷的1/3。
2020/6/26
用途： 注塑机、吹塑机、挤压成 形机等等
1
7
丝杆支撑方式
滚珠丝杠的支承主要有以下四种，由于支承方式不同，容许向载荷及 容许回转转速也有所不同，客户应根据自身情况适当选择。
固定---固定 适用于高转速、高精度。
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固定---支承 适用于中等转速、高精度
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丝杆支撑形式
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2020/6/26
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丝杆与直线电机的比较
缺点
滚珠丝杆
直线电机
1. 滚珠丝杠轴系的弹性变形，摩擦 磨损使进给系统产生滞后现象和非 线性误差。 2. 机械系统的运动惯性影响对指令 的快速反应，使加(减)速度的提高 受到限制。 3. 工作行程范围有限。 4. 需要采取有效措施解决高速驱动 时的振动、噪声、温升和热变形等 问题
1. 控制系统复杂，直线电 动机处于全闭环控制，当工 作负荷变化时，影响系统的 稳定性。 2. 强磁场对周边产生磁干 挠，影响的寿命，也给排屑、 装配、维修带来困难。 3. 发热大，在机床内部散 热条件差，这是制约电动机 推力的重要因素。 4. 能耗大，造价昂贵，成 本高
《丝杆工作原理》课件
通过电机或其他动力源驱动丝杆旋转，实现旋转运动 。
丝杆的直线运动
丝杆旋转时，螺母沿着丝杆轴线方向作直线运动，实 现直线运动。
转换原理
利用丝杆的螺旋线结构，将旋转运动转化为直线运动 ，或反之。
丝杆的精度与刚度
精度
丝杆的精度包括几何精度和运动精度 两个方面，直接影响机械系统的定位 精度和重复定位精度。
丝杆的噪音问题
总结词
丝杆在运转过程中产生的噪音可能影响设备的性能和操作者的舒适度。
详细描述
噪音问题可能是由于丝杆安装精度差、润滑不良、轴承损坏等原因造成的。解决这一问题需要检查丝杆的安装情 况和润滑状态，确保轴承运转正常；同时，可以采取消音措施来降低噪音。
THANKS
感谢观看
丝杆卡死通常是由于润滑不足、异物进入、过载使用等原因 造成的。为解决这一问题，需要定期对丝杆进行润滑保养， 确保工作环境清洁，避免过载使用，并定期检查丝杆的磨损 情况。
丝杆的精度丧失问题
总结词
精度丧失是指丝杆的传动精度下降，影响设备的性能和加工精度。
详细描述
精度丧失可能是由于丝杆磨损、安装精度差、温度变化等原因造成的。为恢复 精度，需要对丝杆进行重新安装和调整，确保安装精度符合要求；同时，对于 因磨损导致的精度丧失，可能需要更换新的丝杆。
丝杆按结构可分为滚珠丝杆和直线导轨，滚珠 丝杆由丝杆本体、螺母、滚珠和反向器组成， 直线导轨由滑块和直线导轨组成。
滚珠丝杆的滚珠在丝杆和螺母之间滚动，实现 旋转运动和直线运动的转换，而直线导轨的滑 块在导轨上滑动，实现直线运动。
丝杆的材料
丝杆常用的材料有不锈钢、碳钢、合金钢等，这些材料具有较高的强度和耐磨性 ，能够保证丝杆的长期稳定运行。
丝杆基础知识
滚珠丝杠基础知识(上) 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。
滚珠丝杠的特点：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)。
1 滚珠丝杠公称直径与公称导程组合、制造范围3 滚珠丝杠副的结构类型、编号方法5 滚珠丝杠副的精度 5.1 精密等级根据使用范围及要求将滚珠丝杠副分为定位滚珠丝杠幅(P)传动滚珠丝杠副(T)，精度分为七个等级，即1、2、3、4、5、6、7、10级，1级精度最高，依次降低。
5.2行程偏差和行程变动量根据滚珠丝杠副类型按下表检验5.2.1 有效行程内的行程偏差ep与行程变动量VUP: 有效行程是有精度要求的行程长度LU Lu=Lx+2La+LnLa 安全行程La=(1-2)ph Lx机械最大行程Ln螺母的长度ph公称导程E1-E2按国家标准GB/T17857.3-1998，“滚珠丝杠副的验收条件和验收检验”。
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滚珠丝杠基础知识(上) 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。
滚珠丝杠的特点: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)。
1 滚珠丝杠公称直径与公称导程组合、制造范围3 滚珠丝杠副的结构类型、
编号方法5 滚珠丝杠副的精度 5.1 精密等级根据使用范围及要求将滚珠丝杠副分
为定位滚珠丝杠幅(P)传动滚珠丝杠副(T),精度分为七个等级,即1、2、3、4、5、6、7、10级,1级精度最高,依次降低。
5.2行程偏差和行程变动量根据滚珠丝杠副
类型按下表检验5.2.1 有效行程内的行程偏差ep与行程变动量VUP: 有效行程是
有精度要求的行程长度LU Lu=Lx+2La+LnLa 安全行程La=(1-2)ph Lx机械最大行
程Ln螺母的长度ph公称导程E1-E2按国家标准GB/T17857.3-1998,―滚珠丝杠副
的验收条件和验收检验‖。
见附表1。
5.2.
2 300mm行程内与2π弧度行程内行程变动量V300P与V2 π p E3-E4按国
家标准GB/T17857.3-1998,―滚珠丝杠副的验收条件和验收检验‖。
见附表1续。
5.2.
3 余程Le 余程是没有精度要求的行程长度。
余程表6 6 行程补偿值C 6.1
滚珠丝杠的热变形将导致长度、定位精度变化,热变形可由下式给
出:δt=α*△t*Lu (公式1) α-热膨胀系数(12.0*10-6) △t -温升(一般取2-4℃) Lu-有效行程(Lu=Lx+2La+Ln)或Lu=L1-2Le L1-螺纹全长Le-余程Le见表6 6.2 目
标行程Phs 为了补偿由于热膨胀或弹性变形引起的丝杠长度变化,将滚珠丝杠的导
程制造得稍大于或小于公称导程,着根据实际需要提出得含有方向目标要求的导程
叫目标导程。
目标导程乘以丝杠上的有效圈数叫目标行程。
6.3 目标偏差C 目标
行程和公称行程之差叫行程偏差C,为了补偿热变形的影响,行程偏差C=δt(δt见
公式1)并为负值。
6.
4 丝杠的预拉伸力规定了行程偏差C的滚珠丝杠副,在采用固定-固定安装方
式时,还可以采用丝杠预拉伸的方法来进一步补偿热变形,预拉伸力Ft:
Ft=δt*A*E/ Lu=α*△t*E*(πd22/4)(公式2) E-弹性模量2.1×105Mpa(即
2.1×105N/mm2) d2-丝杠底径(mm) △t-温升(一般取2-4℃) 7 基本额定载荷及寿
命7.1 轴向基本额定静载荷Coa 滚珠丝杠副在承受最大接触应力处产生不大于
0.0001倍的钢球直径的永久变形时,所能承受的最大轴向载荷。
7.2 轴向基本额定
载荷Ca:一组(相当数量)相同参数的滚珠丝杠副,在相同的条件下,运转106转
时,90%的滚珠丝杠副的螺纹滚道的表面或钢球的表面不发生疲劳点蚀所能承受的最大轴向载荷。
Coa和Ca在样本中已经给出,可以查找选用7.3 预期寿命Lh –用预期运行时间表示(h) Ls –用预期运行距离表示(km) 直径偏大,而不经济。
故通常推荐Lh按表7选择。
7.4 滚珠丝杠副的当量载荷Fm及当量转速nm:滚珠丝杠副在转速n1 n2……ni条件下,工作时间分别是t1t2……ti 所受载荷分别是F1
F2……Fi。
(单位:N)(公式3) (单位:r/min) (公式4) 7.
5 额定动载荷下限值的Cam计算:滚珠丝杠副在当量载荷Fm及当量转速nm条件下运转,达到预期寿命Lh或Ls时所能承受的最大轴向载荷Cam,设计时选用滚珠丝杠副的Ca≥Cam 7.5.1 按滚珠
丝杠副的预期工作时间Lh计算:(N)(公式5) 7.5.1或按滚珠丝杠副的预期运行距离Ls计算: (N)(公式6) fa 为精度系数,根据预定的精度按表8选取:fw 为载荷系数,按表9选取:7.6 额定静载荷下限值Coam计算:Coa≥Coam=fsFmax(公式7) Fs 安全系数。
一般为1.2-2,有冲击、震动的运动1.5-3 Fmax是外加在滚珠丝杠副上的最大轴向载荷8 滚珠丝杠副安装部位的形位公差图2 E5-E11见国家标准GB/T17857.3-1998,―滚珠丝杠副的验收条件和验收检验‖。
见附表2。
9 滚珠丝杠副的预紧与轴向接触刚性9.1 预紧的目的预紧就是在滚珠丝杠副内,预先施加轴向载荷Fp。
图3是外加轴向载荷Fa和滚珠之间轴向弹性变形δ的关系曲线,曲线1为无预紧状态,曲线2为有预紧状态,Fp是相当于预紧力大小的外加轴向载荷。
表10是有或无预紧的情况下,滚珠丝杠副在承受不同的外加轴向载荷Fa时,滚道与滚珠之间轴向弹性变形δ。
由表10可见预紧的目的时,消除滚珠丝杠副的轴向间隙,提高滚珠丝杠副的轴向接触刚性K,并且在外加轴向载荷小于3倍预紧力的情况下,轴向刚性K是常数(但Fa>3Fp后,予压消失) 图3 9.2预紧的方式9.3 滚珠丝杠副的轴向接触刚性K 样本上给出的刚度值仅考虑滚道与滚珠之间的轴向变形,不考虑螺母本身及丝杠本身的变形。
9.3.1 不预紧的滚珠丝杠副的轴向接触刚性Ka 由于其轴向刚性是随外加轴向载荷Fa 增大而增大的,所以样本中规定不预紧的滚珠丝杠副轴向接触刚性,是外加轴向载荷等于0.3Ca时的轴向接触刚性值,当实际施加的
外加载荷Fa不等于0.3Ca时,对应的轴向接触刚度Ka按下式计
算:Ka=K[Fa/0.3Ca]1/3 (N/μm) (公式8) K-样本上的刚度值(N/μm) Ca-样本上
的额定载荷(N) Fa-实际工作施加的动载荷(N) 9.3.2 预紧滚珠丝杠副的轴向接触
刚性Ka Ka随着预紧力Fp的增大而增大,在滚珠丝杠副承受最大轴向载荷
Fmax≤3Fp 范围内Ka是一个常数,但预紧力Fp太大,会导致发热量增加,寿命减
少。
所以预紧力Fp按Fp=Fmax/3选取,并大致符合表12要求,当Fmax不知道时,推荐按表12选用。
样本中预紧滚珠丝杠副的轴向接触刚度K按预紧力Fp=0.1Ca给出(增大滚珠直径预紧按Fp=0.05Ca给出),当预紧力Fp不是样本上的数值时,Ka也与
样本上的数值不同。
此时Ka可按下式计算Ka=K[Fp/εCa]1/3 (公式9) ε=0.1(增大滚珠直径预紧时ε=0.05) Fp-滚珠丝杠副的预紧力(N) Ca-样本上的额定动载荷(N) 10 滚珠丝杠副的转矩10.1 理论动态预紧转矩Tpo:有预加载荷的滚珠丝杠副,在没有外加载荷的情况下,丝杠与螺母相对连续转动所需力矩(不包含螺母两端密封件的摩擦力矩) Tpo=10-3*(Fp*Ph/2π)*[(1-η2)/η] (N*m) (公式10) Fp-轴向
预加载荷(N) Ph-导程(mm) η-传动效率精度:1.2级取η=0.95,3.4级取
η=0.9,5.7.10级取η=0.85 10.2 最大动态预紧转矩Tpmax:丝杠与螺母相对连续
转动时,实际动态预紧矩以理论动态预紧转矩为中心上下波动,允许的波动范围
ΔTp称动态预紧转矩公差,ΔTp见国家标准GB/T17857.3-1998,―滚珠丝杠副的验
收条件和验收检验‖。
见附表2续E12。
Tpmax=Tpo×(1+ΔTp)(N*m)(公式11)
10.3 正传动转矩将回转运动转变为直线运动称正传动。
Ta=10-3*
FaPh/2πη1(N*m)(公式12) Ta-加在滚珠丝杠副上的驱动力矩η1-正传动效率
Fa-滚珠丝杠副承受的轴向载荷(N) 10.4 逆传动转矩将直线运动转化为回转运动称为逆传动。
Tb=10-3* FaPh*η2/2π(N*m)(公式13) Tb-加在滚珠丝杠副上防逆转
动的力矩η2-逆传动的效率(0.90-0.85) 滚珠丝杠副的安装方式安装方式对滚珠
丝杠副承载能力,刚性及最高转速有很大影响。
常见安装方式有以下四种情况(见图4) (1)固定-自由;(2)支承-游动(3)固定-固定图中以左端轴承作轴向定位,各符号
的意义见表13 (2)支承——游动(3)固定——游动(4)固定——固定(图中设b1≥b2) (end)。