工作原理
丝杠和螺母的螺纹滚道 间置滚珠,当丝杠或螺母 转动时,滚珠沿螺纹滚道 滚动,使丝杠和螺母作相 对运动时为滚动摩擦。 它可将旋转运动变为直线 运动,或相反。 应用广泛。
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滚珠的循环方式
- 外循环
滚珠在返回时与丝杆脱离接触。外循环:多圈一个循环,在循环过程 中一部分滚珠与丝杠脱离接触文章源自 solidworks教程网 http://gocae.comsolidworks教程网-http://gocae.com/3724.html
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- 内循环
滚珠在循环过程中始终与丝杆保持接触。内循环:一圈一个循环,在循环过程中滚珠与丝杠始终不脱离接触文章源自 solidworks教程网 http://gocae.comsolidworks教程网-http://gocae.com/3724.html
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基本传动方式
螺母固定,丝杠传动并移动;刚性差文章源自 solidworks教程网 http://gocae.comsolidworks教程网-http://gocae.com/3724.html
丝杠转动,螺母移动;导向装置防止螺母转动; 结构紧凑,刚性好文章源自 solidworks教程网 http://gocae.comsolidworks教程网-http://gocae.com/3724.html
螺母转动,丝杠移动;结构复杂,应用少文章源自 solidworks教程网 http://gocae.comsolidworks教程网-http://gocae.com/3724.html
丝杠固定,螺母转动并移动,结构简单紧凑,多数应用不便。文章源自 solidworks教程网 http://gocae.comsolidworks教程网-http://gocae.com/3724.html
其它,双螺纹差动传动,多用于微动装置。
滚珠丝杠的特点
传动效率高
一般而言,摩擦系数较小 u=tg
运动具有可逆性
正传动 回转运动变直线运动
逆传动 直线运动变回转运动
传动精度高
定位及重复定位精度高;同步性好;
可预紧,消除间隙,提高刚度和传动精度;
运动平稳(启动与工作一样),无冲击,低速无 爬行
磨损小,使用寿命长 滚珠、滚道、丝杠、螺母都经过淬火、硬化处理HRC58-65。
不能自锁
垂直安装时,当运动停止后,螺母在重力作用下下滑,故 需设置制动装置,如图示。
轴向间隙的调整与预紧
轴向间隙包括两部分:滚珠与螺母原有的间隙 承载时滚珠与滚道弹性变形引起的间隙
当丝杠改变转动方向时,间隙会使运动产生空程,从而影响机构的传动精度。 通常采用双螺母预紧的方法消除间隙,提高刚度。
垫片调隙式
调整垫片厚度,使螺母产生轴向位移,该形式结构简单,调整方便,应用广,但仅适用于一般精度机构。
螺纹调隙式
通过圆螺母调整,消除间隙并产生预紧力,再用锁紧螺母锁紧,结构紧凑,调整方便
齿差调隙式
变位螺距调隙式(不常用)
该结构复杂,加工和装配工艺性差,但是调整的精度高,工 作可靠。两螺母的凸缘上制有圆柱外齿,齿数Z 1,Z 2 且Z 2 -Z 1=1, 分别与内齿轮啮合产生的轴向位移(即间隙)δ为:
δ=( 1/Z1-1/Z2 )np 其中:n为螺母同方向转过的齿数, p为丝杠的导程.
例:若Z1=99,Z2=100,n=1 p=6mm,則δ=0.6um
滚珠丝杠的主要尺寸
主要尺寸 公称直径(滚珠中心圆直径) D0(mm) 导程(或螺距) p(mm)
螺旋升角 λ(°)
滚珠直径 d0(mm)
螺纹滚道半径 R (mm)
此外还有:丝杠外径、丝杠内径、螺母外径、螺母内径等。
精度等级
根据JB316.2-91《滚珠丝杠副精度》标准 规定分为5个等级:1、2、3、4、5级(有的 参考书称7个等级,另外有7、10级),1级 最高,5级最低。一般动力传动选4、5级,数控机床、精密 机械或仪器选1、2、3级。
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