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精密傳動界的扛把子|聊聊滾珠絲桿的那些事

信息來源于:滾珠絲桿 發(fā)布于:2020-07-01

關(guān)于滾珠絲杠,我認為它應(yīng)該是工業(yè)設(shè)備中常見的傳動機構(gòu)。可以將其從旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為線性運動。

關(guān)于滾珠絲杠介紹,我就直接上百度百科的內(nèi)容吧:

滾珠絲杠是將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為線性運動,或?qū)⒕€性運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動的理想產(chǎn)品。

滾珠絲杠是工具機械和精密機械中最常用的傳動元件。它的主要功能是將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為線性運動,或?qū)⑥D(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換為軸向重復力,并且具有高精度,可逆性和高效率的特點。滾珠絲杠由于摩擦阻力小,因此廣泛用于各種工業(yè)設(shè)備和精密儀器中。


簡而言之,滾珠絲杠是一種可以從旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為線性運動或從線性運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動的機構(gòu),但是它的一般應(yīng)用是將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為線性運動。關(guān)于這一點,我們知道它的工作正常。




滾珠絲杠由絲杠軸和螺母組成,螺母由鋼珠,預壓件,換向器,防塵裝置等組成。。有關(guān)更多詳細信息,請參見下圖:



滾珠絲杠的類型太多。在這里,我們將列出一些較常見的。


1.自潤滑滾珠絲杠:自潤滑滾珠絲杠,帶有可拆卸的除油裝置,無需潤滑管路系統(tǒng)和設(shè)備,減少換油和廢油處理成本;


2.靜音滾珠絲杠:其原理是在滾珠之間設(shè)置一個特殊的凹槽形滾珠隔圈,可以抑制滾珠與滾珠之間的碰撞產(chǎn)生的噪音,使?jié)L珠絲杠在移動時更加安靜,平滑;


3.高速滾珠絲杠:它具有高加速度,高剛度,高速進給,低振動和低噪音的特點。用于機床,磨料高速切削中心機和高速縱向載荷切削中心的快速進給;


4.重型滾珠絲杠:它可以承受較大的軸向載荷,適用于全電氣設(shè)計機器,空氣壓縮機,半導體制造設(shè)備和鍛造制造設(shè)備。


軋制和磨削級螺釘之間也有區(qū)別。滾珠絲杠的精度較低,適合精度要求不高的場合。并且可以根據(jù)其名稱看到磨削等級的螺絲。高,適合對精度要求較高的場合。


根據(jù)螺母中的滾珠循環(huán)方法,可分為外循環(huán),內(nèi)循環(huán)和端蓋類型。讓我先談?wù)劧松w類型。這是一個相對較早的結(jié)構(gòu),但是缺點更加明顯。它基本上已經(jīng)被消除并且很少使用,因此在這里我會稍微提及一下。


我們不會談?wù)搩?nèi)部和外部循環(huán)螺母的具體結(jié)構(gòu)。畢竟,我們不需要制造螺桿,我們只需要知道兩者之間的區(qū)別以及它們各自的優(yōu)缺點。



內(nèi)外循環(huán)滾珠絲杠的優(yōu)缺點:


1.內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠尺寸小,反向器固定牢固,剛性好,不易磨損;


2,滾珠絲杠反向行程短,滾珠數(shù)少,流利性好,摩擦損失小,傳動效率高;


3,相同公稱直徑的內(nèi)循環(huán)螺母的外徑小于外循環(huán)的外徑,適用于安裝空間相對緊湊的場合;


4.與內(nèi)部循環(huán)螺母匹配的滾珠絲杠軸的一端必須小于谷直徑;


5,與外循環(huán)相比,內(nèi)循環(huán)的抗沖擊性不如外循環(huán),因此大部分大螺桿和高負荷螺桿采用外循環(huán)結(jié)構(gòu)。


6.內(nèi)循環(huán)式多功能塑料變頻器對工作溫度有一定要求。




最初,滾珠絲杠的安裝方法應(yīng)該放在背面,后來我考慮了一下。確定螺釘?shù)倪x擇時,需要先確定安裝方法,然后將其移到前面。


我列舉了幾種未提及的常見安裝方法,歡迎在評論區(qū)域中添加。



常規(guī)安裝方法為上述四種。您可以根據(jù)自己的工作條件選擇螺絲的安裝方式。不同的安裝方法具有不同的螺釘末端。請注意。




說到滾珠絲杠選擇,需要先來說一下它的常用參數(shù),然后才能從這些參數(shù)下手,確定它的型號。


1.螺絲公稱直徑

它是螺釘?shù)妮S直徑。常用規(guī)格為(單位:mm):12、14、16、20、25、32、40、50、63、80、100。關(guān)于螺釘?shù)妮S徑及其相關(guān)的承受能力。通常,軸直徑越大,負載越大。


非同軸直徑螺釘可以承受的負載可以在制造商的目錄中查看。相關(guān)參數(shù)是動態(tài)額定負載和靜態(tài)額定負載。靜態(tài)額定載荷是指螺釘在靜止狀態(tài)下可以承受的額定載荷,但是我們不可能一直保持螺釘保持靜止,因此在這里,我們基本上只關(guān)心動態(tài)額定載荷。

然后,實際負載與額定負載之比越小,螺桿的理論壽命就越長。 (注:額定載荷不代表最大載荷,但一般不要超過額定載荷,否則會降低螺釘?shù)氖褂脡勖?


2.鉛

超前是指螺母在旋轉(zhuǎn)一圈后線性移動的距離。常見的引線是(單位:mm):2、4、5、6、8、10、16、20、25、32、40,與引線相關(guān)的參數(shù)是螺母的移動速度,滾珠絲杠可以提供線性推力。


導程越大,相同速度下的線性運動速度越快。具體的計算關(guān)系為:

v=r*i

v:螺母的移動速度(單位:mm / s)

r:螺桿的轉(zhuǎn)速(單位:r / s)

i:鉛(單位:mm)


導程與絲杠推力的關(guān)系:

F =(2 *π* T * n)/ i

F:推力(單位:N)

T:電動機提供的扭矩(單位N·m)

n:傳動效率(滾珠絲杠的傳動效率一般為85%-95%)

i:鉛(這里的單位是m)


3.精度

滾珠絲杠根據(jù)國家/地區(qū)分類,精度等級為P1,P2,P3,P4,P5,P7,P10,日本,韓國和中國臺灣地區(qū)采用JIS等級,即C0,C1,C2,C3, C5,C7,C10;歐洲國家/地區(qū)的標準采用IT0,IT1,IT2,IT3,IT4,IT5,IT7,IT10。


通常,我們公司購買的滾珠絲杠來自臺灣,性價比較高,其次是日本。


精度表示方法是:無論您的滾珠絲杠有多長,任何300mm的段,誤差都在等級精度內(nèi),每個等級的精度如下:



通常,C7和C10用于普通機械,C5和C3通常用于CNC設(shè)備(更多的C5,中國大多數(shù)CNC機床是C5),航空制造設(shè)備,精密投影和坐標測量設(shè)備通常用于C3, C2精度(據(jù)我所知,國內(nèi)民用市場上沒有C3以上的滾珠絲杠)。


另外,C7和C10等級通常通過軋制方法制造,而C5等級及以上等級通過磨削方法制造。


綜上所述,非標準設(shè)計中常用的滾珠絲杠的精度等級為C7(通過滾壓法制造或有人稱其為再制造),而對滾珠絲杠的精度等級有更高的要求,C5(通過磨削法制造)足夠足夠。當然,我們?nèi)匀槐仨殞μ囟▎栴}進行特定分析。


4.預載水平

也稱為預載。關(guān)于預緊力,我們不需要知道具體的預緊力和預緊力的方法,只需要根據(jù)制造商的樣品選擇預緊力的水平即可。預載水平越高,螺母和螺釘?shù)呐浜暇驮骄o密;否則,級別越低越寬松。


遵循的原則是:大直徑,雙螺母,高精度和大驅(qū)動扭矩。如果在使用螺絲時出現(xiàn)上述情況,則可以選擇較高的預緊力,反之亦然。


了解了上述螺釘?shù)闹饕獏?shù)后,我們可以根據(jù)需要進行選擇。


第一步是根據(jù)“滾珠絲杠的分類”中提到的各種螺絲應(yīng)用場景,確定適用于您的工作條件的螺絲類型;同時,您還可以確定螺釘?shù)木鹊燃墸ㄍǔ镃7)和預緊等級


第二步,根據(jù)載荷大小,確定滾珠絲杠的軸徑;


第三步,根據(jù)負載所需的移動速度確定導線。確定導線后,再根據(jù)推力與導線之間的關(guān)系確定驅(qū)動電機要提供的轉(zhuǎn)矩。


詳細信息如下:

物體垂直上下移動,重量為60Kg,所需的移動速度為1m / s。


1)如果選擇伺服電機作為驅(qū)動器,則額定轉(zhuǎn)速為3000r / min = 50r / s,根據(jù)公式:v = r * i,確定導線為20;

2)然后計算負載的大?。杭僭O(shè)伺服電動機的加減速時間設(shè)置為0.3s,則加速度為3.3m /s2,負載F = 600 + 60 * 3.3 = 798N(摩擦力在這里被忽略);

3)根據(jù)公式:F =(2 *π* T * n)/ i,n取90%,計算得T≈2.82N·m,查詢1KW伺服電機是額定扭矩為3.18N·m,符合要求。


以上,基本確定了滾珠絲杠的類型。最后,根據(jù)需要使用的行程和上述螺釘?shù)陌惭b方法,確定螺釘?shù)拈L度,就可以了。




1.安裝時,注意不要損壞螺絲的齒面;另外,購買普通螺釘后,螺母和螺釘會合在一起,因此在安裝時要特別注意。請勿分開螺母和螺釘,否則您將無法自己安裝。如果不小心將其分開,請不要強行使用,可以與供應(yīng)商聯(lián)系并讓他們安裝。


2.潤滑:滾珠與絲杠之間有金屬摩擦,因此應(yīng)在兩者之間添加潤滑油或潤滑脂,否則會降低使用壽命;

一般的添加方法是手動加油和自動加油。工人定期進行手動加油;自動加油需要自動加油系統(tǒng),后面將詳細介紹。


3.防塵:滾珠絲杠與滾動軸承相同。當與雜物,水或切削液混合時,磨損會增加,有時會導致?lián)p壞。因此,設(shè)計時要注意螺絲的防塵;

4.發(fā)生局部負荷現(xiàn)象時,將直接影響螺桿的壽命和噪音,基本上會伴有運轉(zhuǎn)不順暢的感覺。如果未加載螺釘且組裝后的光滑度有所不同,則除了關(guān)注螺釘本身的精度外,大部分是由于組合精度差而導致的局部載荷現(xiàn)象,如下圖所示:



好的,以上是關(guān)于滾珠絲杠的一些介紹,未提及,歡迎在留言區(qū)域中添加。


以上就是精密傳動界的扛把子|聊聊滾珠絲桿的那些事的詳細介紹,有需要 國產(chǎn)滾珠絲桿的老板可以 聯(lián)系我們

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