滾珠絲杠是將回轉運動轉化為直線運動,或將直線運動轉化為回轉運動的理想的產品。滾珠絲杠由螺桿、螺母和滾珠組成。梯形絲桿由螺桿和螺母組成,它不用滾珠,滾珠絲桿的功能是將旋轉運動轉化成直線運動,這是滾珠螺絲的進一步延伸和發展,這項發展的重要意義就是將軸承從滑動動作變成滾動動作。
由于具有很小的摩擦阻力,滾珠絲杠被廣泛應用于各種工業設備和精密儀器,滾珠絲杠是工具機和精密機械上常使用的傳動元件,其主要功能是將旋轉運動轉換成線性運動,或將扭矩轉換成軸向反覆作用力,同時兼具、可逆性和率的特點類型,應用范圍很廣,滾珠絲桿成本高,加工難度大,小絲桿通常采用梯形絲桿。
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滾珠絲杠副作為數控機床的進給傳動鏈,其裝配形式和精度決定了數控機床的定位精度,也影響著進給軸插補運行的平穩性。滾珠絲杠副安裝形式及受力控機床進給軸常見的絲杠支撐有如下幾種形式:
1、一端固定——一端自由 絲杠一端固定,另一端自由:固定端軸承同時承受軸向力和徑向力,這種支承方式用于行程小的短絲杠或者用于全閉環的機床,因為這種結構的機械定位精度是不可靠的,特別是對于長徑比大的絲杠,熱變性是很明顯的,1.5m長的絲杠在冷、熱不同環境下變化0.05~0.10mm是很正常的,但是由于它的結構簡單,安裝調試方便,許多機床仍然采用這種結構,但是必須加裝光柵,采用全閉環反饋。
2、一端固定——另一端支承 絲杠一端固定,另一端支承:固定端同時承受軸向力和徑向力;支承端只承受徑向力,而且能作微量的軸向浮動,可以減少或避免因絲杠自重而出現的彎曲,同時絲杠熱變形可以自由的向一端伸長。這種結構使用廣泛,目前國內中小型數控車床、立式加工中心等均采用這種結構。
3、兩端固定 絲杠兩端均固定:固定端軸承都可以同時承受軸向力,這種支承方式,可以對絲杠施加適當的預緊力,提高絲杠支承剛度,可以部分補償絲杠的熱變形。 對于大型機床、重型機床以及鏜銑床常采用此種方案。但這種絲杠的調整比較繁瑣,如果兩端的預緊力過大,將會導致絲杠終的行程比設計行程要長,螺距也要比設計螺距大,如果兩端鎖母的預緊力不夠,會導致相反的結果,并容易引起機床震動,精度降低,所以這類絲杠在拆裝時一定要按照原廠商說明書調整,或借助儀器調整。
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隨著中國數控機床及其它自動控制設備的廣泛應用,作為節能、精細傳動的滾珠絲杠副運用也不斷增加,準確運用及保養它也是常遇到的工作。在各種機械設備中,裝置滾珠絲杠副,須留意以下事項:
(1)滾珠絲杠屬精細傳動裝置,有必要進行光滑。在螺母內引薦運用鉀皂基光滑脂及1~3號透平油光滑。
(2)滾珠絲杠與滾動軸承相同,混入塵埃異物,將會下降運用壽命。因此,有必要選用絲杠維護套加以維護。國內外各類滾珠絲杠副大多數均已裝有迷宮式密封環,避免臟物進入滾珠絲杠體內。別的,在金屬屑易浸入絲杠的場所運用時,還應思考在絲杠全長上選用絲杠維護套防護。
(3)因為滾珠絲杠螺母的特別結構,不宜承受徑向負荷,避免造成絲杠曲折,影響傳動精度和運動的靈活性,下降運用壽命,故裝置時,特別要留意絲杠的軸心線與螺母座移動軌道的平行,并使絲杠支承中心軸線應與螺母座中心軸線共同。
(4)將絲杠裝置于設備上,留意不能使絲杠與螺母分離,避免滾珠脫出。裝置時不要擊打滾珠絲杠副,特別留意維護滾珠導管,因其管壁較薄,磕碰變形將使鋼球活動受制約。
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