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双导程蜗轮蜗杆结构设计(丝杠导程是什么)

目前机床采用的滚珠丝杠,有价格较低的国产的,也有精度较高的日本和欧洲等进口产品。

随着机床速度的提高,导轨的使用也由滑动向滚动转化。

双导程蜗轮蜗杆结构设计(丝杠导程是什么)

滚珠丝杆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、钢球、预压片、反向器、防尘器组成。

它的功能是将旋转运动转化成直线运动,这是艾克姆螺杆的进一步延伸和发展,这项发展的重要意义就是将轴承从滑动动作变成滚动动作。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。

滚珠丝杠主要参数为:

公称直径与导程。

二、原理

1.按照国标GB/及应用实例,滚珠丝杠(已基本取代梯形丝杆,俗称丝杆)是用来将旋转运动转化为直线运动;或将直线运动转化为旋转运动的执行元件,并具有传动效率高,定位准确等。

2.当滚珠丝杠作为主动体时,螺母就会随丝杆的转动角度按照对应规格的导程转化成直线运动,被动工件可以通过螺母座和螺母连接,从而实现对应的直线运动

滚珠丝杠轴承为适应各种用途,提供了标准化种类繁多的产品。广泛应用于机床,滚珠的循环方式有循环导管式、循环器式、端盖式。预压方式有定位预压(双螺母方式、位预压方式)、定压预压。可根据用途选择适当类型。丝杆有高精度研磨加工的精密滚珠丝杠(精度分为从CO-C7的6个等级)和经高精度冷轧加工成型的冷轧滚珠丝杠轴承(精度分为从C7-C10的3个等级)

双导程蜗轮蜗杆结构设计(丝杠导程是什么)

三、用途

超高DN值滚珠丝杠:高速工具机,高速综合加工中心机

端盖式滚珠丝杠:快速搬运系统,一般产业机械,自动化机械

高速化滚珠丝杠:CNC机械、精密工具机、产业机械、电子机械、高速化机械

精密研磨级滚珠丝杠:CNC机械,精密工具机,产业机械,电子机械,输送机械,航天工业,其它天线使用的致动器、阀门开关装置等

螺帽旋转式(R1)系列滚珠丝杠:半导体机械、产业用机器人、木工机、雷射加工机、搬送装置等

轧制级滚珠丝杠:低摩擦、运转顺畅的优点,同时供货迅速且价格低廉

重负荷滚珠丝杠:全电式射出成形机、冲压机、半导体制造装置、重负荷制动器、产业机械、锻压机械

四、类型

1)外循环:

2)内循环:

内循环均采用反向器实现滚珠循环,反向器有两种类型。圆柱凸键反向器,它的圆柱部分嵌入螺母内,端部开有反向槽。反向槽靠圆柱外圆面及其上端的圆键定位,以保证对准螺纹滚道方向。扁圆镶块反向器,反向器为一般圆头平键镶块,镶块嵌入螺母的切槽中,其端部开有反向槽,用镶块的外轮廓定位。两种反向器比较,后者尺寸较小,从而减小了螺母的径向尺寸及缩短了轴向尺寸。但这种反向器的外轮廓和螺母上的切槽尺寸精度要求较高。

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种类选择

滚珠丝杠的螺母,根据钢球的循环方式可分为:弯管式、循环器式、端盖式。这三种循环方式的特长。

弯管式

SBN、BNF、BNT、BNFN、BIF和BTK型)这些型号,搜索的到。

循环式导片式(HBN型)

这些型号是最典型的螺母,通过使用弯管让钢球经行循环。钢球从丝杆轴的沟槽中掬取进入弯管后,再回到沟槽中,做无限循环运动。

循环器式(DK、DKN、DIK、JPF和DIR型)

这些型号是最小型的螺母,通过循环器改变钢球的行进方向,越过丝杆轴外径回到原位,做无限循环运动。

端盖式

(SBK、SDA、SBKH、WHF、BLK、WGF、BLW、WTF、CNF和BLR型)

这些型号是最合适高速给进的螺母。钢球利用端盖,从丝杆轴的沟槽中被掬取到螺母的通孔里,通过通孔又回到沟槽中,做无限循环运动。

五、特点

1、摩擦损失小、传动效率高

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滑动丝杠副的1/3。在省电方面很有帮助。

2、精度高

滚珠丝杠副是一般是用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、高速进给和微进给可能

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、轴向刚度高

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六、滚珠丝杠的保护

通常采用毛毡圈对螺母副进行密封,毛毡圈的厚度为螺距的2~3倍,而且内孔做成螺纹的形状,使之紧密地包住丝杠,并装入螺母或套筒两端的槽孔内。密封圈除了采用柔软的毛毡之外,还可以采用耐油橡胶或尼龙材料。由于密封圈和丝杠直接接触,因此防尘效果较好,但也增加了滚珠丝杠螺母副的摩擦阻力矩。为了避免这种摩擦阻力矩,可以采用由较硬塑料制成的非接触式迷宫密封圈,内孔做成与丝杠螺纹滚道相反的形状,并留有一定的间隙。

对于暴露在外面的丝杠,一般采用螺旋刚带、伸缩套筒、锥形套筒以及折叠式塑料或人造革等形式的防护罩,以防止尘埃和磨粒粘附到丝杠表面。除与导轨的防护罩相似外,这几种防护罩一端连接在滚珠螺母的端面,另一端固定在滚珠丝杠的支承座上。这样就可以更加的牢固了。

七、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

2)内径(小径)d1(D1)——与外螺纹牙底相重合的假想圆柱面直径,在强度计算中作危险剖面的计算直径

3)中径d2——在轴向剖面内牙厚与牙间宽相等处的假想圆柱面的直径,近似等于螺纹的平均直径d2≈0.5(d+d1)

4)螺距P——相邻两牙在中径圆柱面的母线上对应两点间的轴向距离

5)导程(S)——同一螺旋线上相邻两牙在中径圆柱面的母线上的对应两点间的轴向距离

6)线数n——螺纹螺旋线数目,一般为便于制造n≤4螺距、导程、线数之间关系:S=nP

7)螺旋升角ψ——在中径圆柱面上螺旋线的切线与垂直于螺旋线轴线的平面的夹角。

8)牙型角α——螺纹轴向平面内螺纹牙型两侧边的夹角9)牙型斜角β——螺纹牙型的侧边与螺纹轴线的垂直平面的夹角。

双导程蜗轮蜗杆结构设计(丝杠导程是什么)

对称牙型各种螺纹(除矩形螺纹)的主要几何尺寸可查阅有关标准——公称尺寸为螺纹外径对管螺纹近似等于管子的内径。

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

2、导程

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)。

4、螺母形式

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±)或以下,高精度数控机械选C5(±)以上C3(±)以下,光学或检测机械选C3以上。

双导程蜗轮蜗杆结构设计(丝杠导程是什么)

以上说的都是主要参数,在选用型号时还得用到以下参数:珠卷数,珠径,制造方式代码,预压等级等。分别说明如下:

6、珠卷数

这个参数一般标注在型号的导程后,如4010-4,这个“-4”就是珠卷数,因为有循环方式的问题说起来比较复杂,用户可以简单的理解为滚动体的循环圈数,“-4”就是4个循环,这个数值越大表示负载越大螺母长度越长。

7、珠径

8、制造方式代码

滚珠丝杠的制造方式主要是两种:轧制和磨制,前者也称滚轧制造或转造,一般用F表示。后者也称研磨制造。

9、预压

也称预紧。关于预压,用户不必了解具体预紧力和预紧方式,只需按照厂家样本选择预压等级即可。

等越高螺母与螺杆配合越紧,等级越低越松。遵循的原则是:大直径、双螺母、高精度、驱动力矩较大的情况下预压等级可以选高一点,反之选低一点。

双导程蜗轮蜗杆结构设计(丝杠导程是什么)

丝杠轴安装方式有哪些?常用的是那种?

滚珠丝杠与滑动丝杠副相比驱动力矩哪个大

滚珠循环方式有内循环和外循环,常用哪个?

丝杆导程精度公差有那些?常用哪种?

双导程蜗轮蜗杆结构设计(丝杠导程是什么)

导程一定等于螺距吗?

已知:

滑台质量:m1=100kg工件质量:m2=1000kg

有效行程长度:ls=700mm最大速度:Vmax=

无效行程:20mm

定位精度:±(从单向进行定位)

简单估算丝杆(导程、行程、直径、安装方式、导程精度等)和减速电机(功率、转速)

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