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上銀滾珠絲桿
上銀滾珠絲桿如何組成:
上銀滾珠絲桿由螺桿、螺母和滾珠組成。它的功能是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動(dòng),這是滾珠螺絲的進(jìn)一步延伸和發(fā)展,這項(xiàng)發(fā)展的重要意義就是將軸承從滾動(dòng)動(dòng)作變成滑動(dòng)動(dòng)作。由于具有很小的摩擦阻力,上銀滾珠絲桿被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)設(shè)備和精密儀器。上銀滾珠絲桿是工具機(jī)和精密機(jī)械上常使用的傳動(dòng)元件,其主要功能是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成線性運(yùn)動(dòng),或?qū)⑴ぞ剞D(zhuǎn)換成軸向反覆作用力,同時(shí)兼具、可逆性和率的特點(diǎn)。末端固定形式能夠承受彎矩,因?yàn)樗ǔJ褂脙蓚€(gè)充分隔開(kāi)的軸承進(jìn)行支承,因此能夠保證滾珠絲杠垂直于旋轉(zhuǎn)軸承端面。
上銀滾珠絲桿是將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng),或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的理想的產(chǎn)品。
滾珠絲桿
滾珠絲杠的用材選用介紹
滾珠絲杠的用材是根據(jù)它的種類來(lái)選擇,其中有好幾種滾珠絲杠,下面來(lái)簡(jiǎn)單介紹一下:
(一)、、重載荷滾珠絲杠:多選用低合金工具鋼(如9Mn2V、CrWMn鋼)和滾動(dòng)軸承鋼(如GCr15、GCr15SiMn鋼)制造,采用感應(yīng)加熱表面淬火,也有采用火焰加熱表面淬火或整體淬火的。
(二)、低精度、輕載荷的滾珠絲杠:可選用非合金(碳素)結(jié)構(gòu)鋼(如45、50鋼)制造,經(jīng)正火、調(diào)質(zhì)處理;有些也可選冷軋成形鋼(如冷軋60鋼)直接使用。
(三)、小規(guī)格的滾珠絲杠:習(xí)慣性選用滲碳鋼(如20CrMnTi鋼),經(jīng)滲碳+淬火+低溫回火后使用。
(四)、在腐蝕性和高溫環(huán)境下工作的滾珠絲杠:可選用沉淀硬化不銹鋼(如1Cr15Co14Mo5VN、0Cr17Ni4Cu4Nb鋼)制造,經(jīng)固溶處理+時(shí)效處理后使用。
(五)、某些熱處理時(shí)易變形的滾珠絲杠:可選用專用滲氮鋼(如38CrMoA1A鋼)制造,經(jīng)滲氮處理后使用。
滾珠絲杠副各部件,包括螺母、絲杠、gang珠一般是用高碳鉻軸承鋼GCr15,要求高一些的用GCr15SiMn。(相見(jiàn)GB/T 18254-2002 高碳鉻軸承鋼)
兩者的區(qū)別在于,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、強(qiáng)度、韌性和塑性等力學(xué)性能好,產(chǎn)品的剛性和精度也就高些,價(jià)格也更貴。滾珠絲杠副各部件(包括螺母、絲杠、gang珠)一般用高碳鉻軸承鋼GCr15,要求高一些的用GCr15SiMn。
Si和Mn的含量高,硬度、強(qiáng)度、韌性和塑性等力學(xué)性能好,產(chǎn)品的剛性和精度也就高些,價(jià)格也更貴。 所以滾珠絲杠是根據(jù)其種類來(lái)選用它的用材,發(fā)揮它的zui。
影響滾珠絲桿溫度的因素:
很多設(shè)備都是要講究精準(zhǔn)性,這樣才干有價(jià)值。不過(guò)滾珠絲桿在作業(yè)的時(shí)分,溫度過(guò)高會(huì)影響到設(shè)備的精準(zhǔn)性,特別是一些的機(jī)械。而那些要素會(huì)讓滾珠絲桿的溫蒂升高?
溫升的要素基本是這三種:
(1) 預(yù)壓力的影響
為防止形成機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的任何失步,進(jìn)步螺帽剛性是很重要的,然而要進(jìn)步螺帽剛性,有必要使螺帽預(yù)壓力達(dá) 到必定水準(zhǔn)。施加預(yù)壓力于螺帽會(huì)添加螺牙的沖突扭矩,并使作業(yè)時(shí)的溫升進(jìn)步。
HIWIN主張,中重預(yù)壓為8%的動(dòng)負(fù)荷;中預(yù)壓為6%~8%;中輕預(yù)壓為4%~6%;輕預(yù)壓為4%以下,預(yù)壓力zui 重不得超越10%的動(dòng)負(fù)荷,以獲得zui
佳的壽數(shù)及較低的溫升效應(yīng)。
(2) 光滑的影響
光滑油的挑選直接影響滾珠絲桿的溫升。HIWIN滾珠絲桿須採(cǎi)以油或油脂其間一項(xiàng)的光滑,一般主張以軸承 光滑油為滾珠絲桿油光滑,油脂則主張以鋰皂基的油脂。理工精密機(jī)械經(jīng)過(guò)多年的潛心實(shí)踐研究,逐漸總結(jié)出一些行之有效的滾珠絲杠加工熱變形控制辦法,現(xiàn)就來(lái)與廣大業(yè)內(nèi)同行交流交流,以便共同提高滾珠絲杠加工精度。油品黏度選用是依操作速度、作業(yè)溫度及負(fù)荷景象來(lái)做 挑選。圖4.31闡明油品黏度、作業(yè)溫度與溫升的關(guān)係。
當(dāng)作業(yè)情況為高速低負(fù)載時(shí)zui好選用低黏度油品;低速高負(fù)載時(shí)則主張運(yùn)用黏度高油品。 一般來(lái)講,高速時(shí)主張運(yùn)用光滑油為40℃時(shí)黏度指數(shù)規(guī)模為32~68 cSt (ISO VG 32~68)(DIN 51519);而低速時(shí),主張運(yùn)用的光滑油為40℃時(shí)黏度指數(shù)規(guī)模為90 cSt (ISO VG 90)以上。三、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)問(wèn)題有的機(jī)床在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生振動(dòng)和爬行,往往檢測(cè)機(jī)械部分均無(wú)問(wèn)題,不管怎樣調(diào)整都不能消除振動(dòng)和爬行。應(yīng)用于高速且重負(fù)載,有必要以強(qiáng)zhi冷卻來(lái)下降溫度,且可藉由中空螺桿通入冷卻油來(lái)到達(dá)冷卻作用。
(3) 預(yù)拉的影響
滾珠螺桿溫升時(shí),熱應(yīng)力效應(yīng)會(huì)使螺桿伸長(zhǎng),使螺桿的長(zhǎng)度變得不穩(wěn)定。其伸長(zhǎng)量可藉由M40公式求出,此伸 長(zhǎng)量可藉由預(yù)拉來(lái)做補(bǔ)償;而預(yù)拉補(bǔ)償?shù)哪繕?biāo)值就是圖面所標(biāo)明的負(fù)T值。絲杠兩端采用預(yù)拉伸高剛度支承結(jié)構(gòu),要嚴(yán)格保證絲杠兩端支承與滾珠螺母的中心“三點(diǎn)同軸”。過(guò)大的預(yù)拉會(huì)燒壞支撐軸承,因而HIWIN 主張採(cǎi)用小于5℃的預(yù)拉值,但若螺桿直徑超越50mm時(shí)也不適合做預(yù)拉;螺桿直徑大就需要大的預(yù)拉力,因而導(dǎo)致 支撐軸承過(guò)熱而燒壞。
滾珠絲杠的原理
1、按照國(guó)標(biāo)GB/T17587.3-1998及應(yīng)用實(shí)例,滾珠絲杠(目前已基本取代梯形絲桿,已俗稱絲桿)是用來(lái)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng);或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行元件,并具有傳動(dòng),定位準(zhǔn)確等。
2、當(dāng)滾珠絲杠作為主動(dòng)體時(shí),螺母就會(huì)隨絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)角度按照對(duì)應(yīng)規(guī)格的導(dǎo)程轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動(dòng),被動(dòng)工件可以通過(guò)螺母座和螺母連接,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的直線運(yùn)動(dòng)。
滾珠絲杠是將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng),或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的理想的產(chǎn)品。滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)分為內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)(以圓形反向器和橢圓形反向器為代表)和外循環(huán)結(jié)構(gòu)(以插管為代表)兩種。在精密滾珠絲杠加工過(guò)程中,因磨削熱引起的熱變形可以說(shuō)是造成精密絲杠磨削誤差的主要來(lái)源之一。這兩種結(jié)構(gòu)也是zui常用的結(jié)構(gòu)。這兩種結(jié)構(gòu)性能沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別,只是內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)安裝連接尺寸小;外循環(huán)結(jié)構(gòu)安裝連接尺寸大。滾珠絲杠生產(chǎn)認(rèn)準(zhǔn)鈦浩,目前,滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)已有10多種,但比較常用的主要有:內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu);外循環(huán)結(jié)構(gòu);端蓋結(jié)構(gòu);蓋板結(jié)構(gòu)。
滾珠絲杠進(jìn)給傳動(dòng)誤差:
由于滾珠絲杠副在加工和安裝過(guò)程中存在誤差,因此滾珠絲杠副將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)時(shí)存在以下兩種誤差。
1 反向間隙,即絲杠和螺母無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),絲杠和螺母之間的zui大竄動(dòng)。由于螺母結(jié)構(gòu)本身的游隙以及其受軸向載荷后的彈性變形,滾珠絲杠螺母機(jī)構(gòu)存在軸向間隙;該軸向間隙在絲杠反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)表現(xiàn)為絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)α角,而螺母未移動(dòng),形成了反向間隙。因此,當(dāng)我們購(gòu)買滾珠絲桿時(shí),首先要考慮的是質(zhì)量,產(chǎn)品進(jìn)行互相對(duì)比才能夠知道效果。為了保證絲杠和螺母之間的靈活運(yùn)動(dòng),必須有一定的反向間隙。但反向間隙過(guò)大將嚴(yán)重影響機(jī)床精度。因此,數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)所使用的滾珠絲杠副必須有可靠的軸向間隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
2 螺距誤差,即絲杠導(dǎo)程的實(shí)際值與理論值的偏差。例如PⅢ級(jí)滾珠絲杠的螺距公差為0.012mm/300mm。