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精密高速滚珠丝杠传动

文章出处:深圳市杰远机电设备有限责任公司 人气:发表时间:2021-06-23 21:38:56

  什么是滚动丝杠

  滚动丝杠义分为滚珠丝杠和滚柱丝杠两大类。滚珠丝杠与滚柱丝杠相比而言,摩擦力小,传动效率高,精度也高,因而比较常用,但是其制造工艺比较复杂。

  【精密高速滚珠丝杠传动】

  滚珠丝杆副自其技术成熟并产业化以来,已经历了100多年的历史,在中国也有近50年的发展。其产品功能随主机的发展不断扩展和提高,从最初的“敏捷节能传动”(20世纪60年代前)到“精密定位”(70年代后),再从“大导程快速驱动”(80年代)到“精密高速驱动”(90年代中期),“速度”与“精度”的发展与时俱进。特别是进入21世纪后,PHS.BS得到迅速发展,成为数控装备伺服快速进给系统中与AC-LM并列的两颗夺目明珠。

  对于精密机床,在选择相应等级时,还要考虑包括滚珠丝杠副在内的整个进给精密高速滚珠丝杠传动伺服系统的热变形对滚珠螺杆副导程精度的影响。通常,对滚珠丝杠副施加适当的预拉力,使其拉伸量接近丝杠的热变形量。这样在工作过程中,轴向热变形量正好与丝杠弹性恢复量抵消,从而达到预期的定位精度。

  【滚珠丝杆的安装方式】

  采用螺杆固定、螺母旋转的传动方式 此时,螺母一边转动、一边沿固定的螺杆作轴向移动:由于螺杆不动,可避免受临界转速的限制,避免了细长滚珠螺杆高速运转时出现的种种问题。螺母惯性小、运动灵活,可实现的转速高。此种方式可以对螺杆施加较大的预拉力,提高螺杆支承刚度,补偿螺杆的热变形。

  【滚珠丝杆副种类】

  数控机床的进给系统要获得较高的传动刚度,除了加强滚珠丝杠螺母本身的刚度之外,滚珠丝杆正确的安装及其支承的结构刚度也是不可忽视的因素。螺母座及支承座都应具有足够的刚度和精度。通常都适当加大和机床结合部件的接触面积,以提高螺母座的局部刚度和接触强度,NSK轴承新设计的机床在工艺条件允许时常常把螺母座或支承座与机床本体做成整体来增大刚度。

  滚珠丝杠螺母传动广泛应用于中小型数控机床的进给传动系统。在重型数控机床的短行程(6m以下)进给系统中也常被采用。

  滚珠丝杠副由于传动效率高,不能自锁,在用于垂直方位传动时,如果部件重量没有平衡,必须防止当传动停止或电动机断电后,因部件自重而产生的逆转动。防止逆转动可以采用超越离合器或不能逆转动的驱动电动机,也可以采用不能逆转动的传动装置(如可以自锁的蜗杆传动)、电磁或液压制动器。目前国内已有专业加工厂生产多种适合防止滚珠丝杠副逆转动的超越离合器。

  由于梯形丝杠的摩擦阻力大,传动效率低,在高精度的机床中,特别是在数控机床中,常常使用滚动螺旋传动(滚珠丝杠副)代替梯形螺旋传动