什么是滾珠絲杠?
滾珠絲杠,像所有的螺釘,是與將旋轉運動轉換成直線運動的螺旋槽的桿。
為什么要使用滾珠絲杠?
普通螺釘在其螺紋上滑動,并拉動連接件。這就是ACME螺絲的工作方式。這種滑動很容易產生,但是效率極低。大約40%的輸入功率被轉移到工件上。為了改進這個想法,必須用滾動元件代替滑動接觸。滾珠絲杠在螺母中使用滾珠軸承沿滾珠滾動。球必須再循環,否則會從螺母中掉出來。這導致當前的效率大于90%的循環滾珠絲杠設計。
Thomson滾珠絲杠產品
湯姆森提供高質量的滾珠絲杠產品線,具有靈活性和高性能。作為湯姆森滾珠絲杠的經銷商,杭州摩森機電會科技有限公司為您的應用提供合適的滾珠絲杠。從多種沖程長度以及多種不同的預緊和精度等級中進行選擇。
Thomson滾珠絲杠提供了一種低成本的滾珠絲杠組裝解決方案,在不影響質量的前提下,可以使競爭對手節省多達50%的成本??梢蕴峁┲睆綇?mm至80mm的磨削和精密滾珠滾珠絲杠。提供從C0到C10的高精度等級,可提供高達7,240kgf的動態線性力。Thomson將切割任何滾珠絲杠以適合您的應用程序的長度要求。
滾珠絲杠的物理特性:
滾珠絲杠的四個主要部件包括滾珠絲杠軸,滾珠螺母,滾珠軸承和密封件,下面將進一步說明。
一.滾珠絲杠軸:
絲杠軸是一根長的鉻鋼棒,其凹槽形成為螺旋形。這是滾珠絲杠的主體。
滾珠凹槽設計:在形成滾珠絲杠的凹槽時,考慮接觸點很重要。最常見的凹槽樣式是哥特式拱門。這種類型的凹槽可始終保持四個接觸點。通過四個接觸點,球可以在該平面的任何方向上加載。
2.滾珠的節圓直徑:節圓(dm)是從軸承中心到螺桿另一側軸承中心的距離。此測量用于最大速度計算。
3.公稱直徑:螺釘的外徑。由于易于測量,因此此測量對于確定螺釘的尺寸非常有用。
4.根直徑:從凹槽底部到相鄰凹槽底部的直徑。這是螺桿的最小部分,對于臨界速度計算很重要。
5.導程:這是螺母旋轉一圈的距離。導線越大,螺母可以越快地移動。導線還確定垂直最大有效載荷和螺釘的制動力。這是因為對于更大的引線,負載角度更陡;它可以容納的重量更少。
6.球直徑:在預緊力為0的情況下,將裝入凹槽中的球軸承的直徑。用于計算可提供一定預緊力的球軸承的直徑。與螺母和螺絲間隙相比,滾珠越大,預緊力越高。
二.滾珠螺母(螺母和滾珠再循環):滾珠絲杠螺母
有3種主要樣式,每種樣式都有其特色:
型材球凹槽:這是最常見的球形螺母,易于制造且性能穩定。它的簡單性使得該螺母易于批量生產和調整,以適合大多數尺寸,引線和負載。滾珠由撿起軸承的管子再循環,然后將它們存放回循環中。再循環之前,球的行數通常在1.5至3.5行之間,以使返回管的尺寸易于管理,并使重新成球更容易。
2.球節圓直徑:該螺母具有微調輪廓,因為它不使用管來移動球。取而代之的是使用偏轉器將軸承撞到先前的軌道中。這意味著每轉必須有一個偏轉器,每個偏轉器只能有一個節圓。對于較小的導程角,這種設計從本質上也更好,因為凹槽之間的距離更小,因此更容易“跳躍”。這種螺母的制造成本更高,因為更多的軌道已被內部化,其應用受到鉛的限制。非常適合用于帶引線小的小型,空間有限的應用。由于采用了再循環方法,每個循環只能排一行。
端蓋:這些類型的螺母專門用于高導程和多個啟動螺紋。保留給這些類型的螺母,因為需要使用模具制造它們,從而增加了成本。在這種再循環類型中,每個循環的行數不受限制,通常每次啟動時以一個循環循環整個螺母。
多個啟動線程:
多螺紋螺桿用于高導程應用中,以允許更多的滾珠與螺母接觸。多螺紋僅用于高導螺桿,因為實際上沒有空間將它們添加到小導螺桿上??梢暬嗦菁y螺釘的一種好方法是考慮多種顏色的糖果棒。不同的顏色是不同的起點。端蓋用于這些滾珠絲杠,因為它們利用的循環空間較小。使用多個啟動螺絲時要考慮的另一件事是,引線和間距不再相同。領先是音高乘以開始次數。參見下圖。
三.球軸承:
直徑:軸承直徑必須適合導程和軸的直徑。如果球太小,螺紋之間的空間太大;相反,如果它們太大,則它們太接近。凹槽之間的波峰應該平坦,但不要太大。
2.負載:滾珠之間沒有像圓形軸承中那樣的保持器,因此當進行不良的滾珠接觸時,滾珠可能會卡住。這可以通過添加間隔球來減少。間隔球是在負載球之間旋轉的稍小的球,但這會減少負載能力,因為負載球較少。已經開發出一種合成塑料保持架,該保持架為任何循環球軸承應用增加了許多理想的特性。塑料保持架可防止滾珠之間的接觸,從而減少摩擦,卡住并延長使用壽命。這些保持架還可以捕集油脂,有助于保持球的潤滑。
4.密封件:有用于不同環境的標準和高性能密封件。所有密封件均防止異物進入螺母和滾珠絲杠之間的空間。一些密封件也用于保留潤滑劑。
標準印章:
塑料:用于普通或標準滾珠絲杠,并且是非接觸式的:通過阻塞來阻擋碎屑
刷子:用于滾珠滾珠絲杠,并且是接觸型的,可以將碎屑從軌道上刷掉
高性能:專用于單個螺母和引線組合的密封件。這些密封件有一個特殊的唇緣,可以阻止污染物,同時僅略微增加操作扭矩。這些密封件用于特別骯臟的工作,例如木工,焊接和汽車制造。
什么是預載?
預緊力是指在施加操作載荷之前施加在零件(螺栓,螺釘,軸承等)上的載荷。該負載導致一些彈性變形,從而改善了性能。彈性變形是完全可逆的形狀變化,例如擠壓橡膠球。對于滾珠絲杠,預緊力在螺母和螺絲的接口上。滾珠軸承以及螺母和螺絲凹槽都被“擠壓”在一起。
這種“擠壓”消除了間隙并減小了撓度。齒隙是由于傳動系統松動而引起的空轉量,可能導致放置錯誤。預緊力使螺母緊密配合,消除了間隙。剛度增加是由于以下現象引起的:鋼片被彈性加載。使其變形變得越來越困難。預緊力消除了“容易”變形的可能性;需要更大的力量。
有幾種不同的方法可以添加預加載:
選擇一個比凹槽大的球
選擇一個比螺絲小的螺母
選擇一個比螺母大的螺絲
使用2個螺母并插入一個楔子
使用2個螺母并插入彈簧
螺母內部的凹槽
滾珠絲杠組件:
必須支撐滾珠絲杠,以便軸可以旋轉。通常這涉及滾動軸承和固定支架。需要一些更長的螺釘才能達到關鍵的速度和彎曲限制??赡苄枰M行端部加工以裝配到軸承中或連接到電動機。連接到電動機需要聯接器和適當的機械加工。為了使螺母準確平移,必須用工作臺和支撐軌道約束螺母。最后,滾珠絲杠組件應如下圖所示。
滾珠絲杠使用哪種類型的潤滑?
滾珠絲杠可以使用油脂或油潤滑。建議在大多數正常應用中使用油脂。這是因為油脂不需要任何特殊的潤滑系統,并且比油脂所需的油脂少得多。高速應用或需要時可能需要機油。
滾珠絲杠的歷史:
自19世紀以來,一直在嘗試用滾動摩擦螺釘代替滑動摩擦螺釘。但是,由于制造和技術水平的限制,滾珠絲杠的第一個實際應用是通用汽車公司(General Motors)在其轉向柱上使用了滾珠絲杠。從那時起,圍繞滾珠絲杠的技術飛速發展。這種飛速發展使得它們被用于CNC機床,自動化制造和醫療設備。滾珠絲杠具有卓越的精度,可重復性和高效率,是將旋轉運動轉換為線性運動的最佳方法。
滾珠絲杠應用
滾珠絲杠用于運動控制,但需要軸承支撐和電機聯軸器才能有效地工作。通過將滾珠絲杠與線性平臺結合使用,我們可以為許多應用產生穩定的線性平移。因此,滾珠絲杠被廣泛用于從車庫門開啟器到CNC機械和MRI工作臺滑塊的行業。滾珠絲杠通常不用于要求擺動運動小于滾珠直徑的應用中。這種運動會去除潤滑層并導致誤差增加??梢允褂幂^小的滾珠絲杠和特殊油脂解決。
滾珠絲杠的使用壽命
滾珠絲杠的摩擦系數非常低,這是其精度和使用壽命的關鍵。實際壽命取決于負載,速度,導程和螺釘尺寸。常用值為20,000小時和50,000公里或5年。
滾珠絲杠的必要維護
大多數滾珠絲杠都需要一定程度的定期維護。但是,某些特殊的滾珠絲杠不需要任何維護!確保導軌上沒有諸如水,灰塵,灰塵和碎屑之類的污染物。螺母也應使用油或油脂潤滑。油脂的整體性能較低,但比油脂(需要使用循環系統)更方便,使用更便宜且易于維護。更多查看正確潤滑對滾珠絲杠壽命至關重要