如何连续保持滚珠丝杠精度
来源:品斯 发布日期
2020-10-10 浏览:
滚珠螺钉增加摩擦力的设计因素也会增加扭矩,进而影响定位精度。当球被压在滚珠螺母和螺丝轴之间时,楔形效应是潜在的摩擦源。当球向前转动时,球通常被挤压在螺母上;当球倒转时,球被挤压到螺杆轴上。由于滑动摩擦系数比滚动摩擦系数大得多,楔形效应大大增加了扭矩。
当球杆轴在固定角度振动时,挤压产生的扭矩特别麻烦。这种运动会产生振动力矩,用非常精确的零件很难完全消除。然而,使用Goethe拱而不是圆形球槽或减小球螺钉的刚度可以使这种扭矩最小化。歌德拱门具有很深的V形截面,具有良好的流动性。
滚珠丝杆通常在需要精确定位的情况下使用,其机械效率高、传动扭矩低、轴向间隙几乎为零,这使得球杆成为工具定位和飞机副翼驱动应用中的重要装置。然而,阻力和连续工作产生的热量会造成很大的摩擦和定位误差。
在非常高的温度下,可以在滚珠丝杆内安装一个单独的冷却系统,在丝杆轴上喷上空气或油雾。一般情况下,空气冷却效率更高,不会那样磨损。冷却也可以通过使压力水通过空心轴滚珠丝杆来进行,而有了这样的系统,滚珠丝杆的温度几乎不会上升。"为了使摩擦力最小,隔离球和轴承球应相互交替。然而,某些负载和刚度要求可能要求每三个轴承球有一个隔离球。直径比轴承球小的孤立胎圈起到惰轮的作用,与轴承球反向旋转,减少接触摩擦。
润滑引起的阻力也会增加摩擦力矩,特别是在高速下,大多数球杆的使用速度远低于5米/分钟。然而,现代机床需要的速度超过10米/分钟,有些系统的使用速度高达30米/分钟。产生最小阻力的润滑剂类型是由球杆的轴向转速决定的。一般情况下,当转速小于500 rpm或运动速度为3m/min时,润滑脂润滑效果最好。在这种较低的速度下,主要是边界润滑。转速500转以上,主要是油膜润滑,油是最好的润滑剂。
高工作负荷是计算滚珠丝杆自身产生热量的最大潜在原因之一。通常,工作负荷约为滚珠丝杆顶部紧密度的三倍。较大的负荷必须通过增加所用滚珠丝杆装置的尺寸或通过增加润滑剂的冷却能力来补偿。补偿热膨胀的一种方法是对滚珠丝杆施加预紧力。这是通过将螺杆轴加工成负公差尺寸来实现的。这样稍微缩短了丝杆力矩,使滚珠丝杆螺母在装配时受到压缩。螺杆膨胀装置在工作温度下正常工作。当两个滚珠丝杆螺母一起使用时,垫片通常是分开的,预紧力由垫片的厚度决定。通过用蝶形弹簧代替实心垫圈,可以减小滚珠丝杆的扭矩,这允许轴向变形,减少挤压。
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