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上一篇文章《滚珠丝杆是液压传动最大的威胁?》,主要介绍了滚珠丝杠的结构与种类,得到了大家的广泛传播,今天我们接着上一篇内容,继续来介绍与滚珠丝杆精度控制相关的内容!
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1、滚珠丝杠的精度如何表征?
滚珠丝杠的精度由导程误差表征,那什么是导程误差呢?
所谓导程误差,是指螺母随丝杠轴旋转时所行进的理论距离和实际距离之间的偏差。
这个偏差取决于滚珠槽制造的精度、部件紧密度,还因螺杆导程不同而有所不同。
2、如何提高滚珠丝杠的导程精度?
提高滚珠丝杠导程精度的办法有增加预紧、润滑和提高安装精度。
2.1、增加预加载力
预加载,就是给丝杠轴和螺母的滚珠及凹槽加轴向力,让它们紧密配合。
这一过程能增强刚性、消除齿隙。齿隙是因为滚珠和螺母或螺杆轨道间的间隙而造成的运动丢失,会影响精度和可重复性,对精确定位的应用很关键。
预压件的选择决定了滚珠丝杠是使用单滚珠螺母还是双滚珠螺母。
滚珠丝杠组件中常见的预压件有:
(1)垫片预压
在两个滚珠螺母间放垫片实现预压,垫片给两个螺母相邻侧面加力,再传给螺母和凹槽。这种方法通常用于设置较大的预紧力。
(2)弹簧预压
在两个滚珠螺母间放弹簧传递预紧力,弹簧给滚珠螺母相邻侧面施加张力。
(3)偏置导程预压
加工时,凹槽在循环回路中心的引线上偏移,这种方法比双螺母机构紧凑,因为它消除了对垫片或弹簧的需要,但会让导程变长、降低负载能力。
(4)超大球预压
超大球预压,是指用更大的球轴承产生预紧力,增加球与凹槽的接触面积,结构更紧凑。然而,这种方法产生的预紧力最小,适合精度要求不高的应用。
优化滚珠丝杠的预紧力,并在运行过程中保持预紧力至关重要。但并不是预紧力越大越好,过大的预紧力需要更大的扭矩,还会导致发热量增加。
2.2、增加润滑
润滑对于滚珠丝杠而言至关重要,有助于防止过早磨损,并通过减少摩擦和热量来提高性能。油和油脂都有冷却效果。过热会导致组件热膨胀,从而影响滚珠丝杠的精度。
润滑不良会导致磨损,就是金属表面因为持续摩擦在微观水平上撕裂。这个问题在螺母、螺栓、螺纹紧固件和滚珠丝杠螺纹里常见,对滚珠丝杠的功能不利。
2.3、提高安装精度
安装是指滚珠丝杠在运行过程中的支撑方式。为了充分利用滚珠丝杠的导程精度,精确安装至关重要!安装不当可能会导致噪声、振动、定位误差,还可能导致材料失效和加速磨损。我们要常检查并修复轴承、联轴器和螺母支架等辅助部件的故障来保持安装精度。
3、滚珠丝杠的不同类型有哪些?
滚珠丝杠可以按照滚珠再循环机制进行分类,主要有内部和外部再循环两种。
3.1、内部再循环
在内部滚珠再循环系统中,滚珠保持在螺母外壳内。这种设计避免了外部突起,使内部的滚珠螺母更紧凑。而且由于再循环只发生在螺母外壳内,系统产生的噪音和振动也少。这类滚珠丝杠包括偏转式和端盖式两种。
(1)偏转式滚珠丝杠
偏转器引导滚珠越过丝杠轴的直径方向回到相邻凹槽。螺杆的每一圈都需要一个偏转器来完成滚珠的路径,这种设计非常适合需要细导程的应用,并且结构紧凑,可以设计多个独立回路。
(2)端盖式滚珠丝杠
端盖引导滚珠通过螺母内通道回到起始点,这种设计特别适用于高导程滚珠丝杠的应用,因为它能够承受快速移动的滚珠所产生的力。
3.2、外部再循环
在外部滚珠再循环系统中,滚珠在螺母壳外行进。这种系统支持精细导程组件,可以适配多种丝杠轴直径,成本效益高适合大规模生产,但会增大整体尺寸。只有返回管型滚珠丝杠采用这种系统。
另一种对滚珠丝杠进行分类的方法是根据制造方法的不同来说的:
(1)接地丝杠螺纹
接地丝杠螺纹是通过研磨工艺生产的。在这种方法中,将毛坯轴水平放置,然后用非常坚硬的研磨刀具刻出凹槽。与轧制螺丝相比,这种工艺产生的凹槽表面更光滑,精度高,但价格更贵,生产速度也更慢。
(2)回油管式滚珠丝杠
在外部滚珠循环系统中,滚珠从滚珠螺母的壁上经过一个突出的外部管道运行。这个回油管能把滚珠引回到起点。回油管端部连接的指状物,在滚珠进出管道时起引导作用。回油管的长度由管固定支架支撑,这样回油管组件就容易安装和拆卸了。
(3)轧制螺丝
滚压螺纹通过冷加工变形制造。未切削的毛坯轴穿过旋转的工具模具以形成凹槽。这个过程会在毛坯中引起显著的塑性变形,从而产生高强度的丝杠。虽然与磨削丝杠相比,这种方法更经济并且制造简单,但它加工的表面更粗糙。由于摩擦增加,滚珠丝杠的效率和耐磨性也会降低。
4、滚珠丝杠与梯形丝杠的对比?
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