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滾珠絲杠的結(jié)構(gòu)和原理 文章來(lái)源：濟(jì)寧歐特精密機(jī)械有限公司　 訪問(wèn)商鋪 　 添加人：ljwgdmy 　 添加時(shí)間：2009-7-6 滾珠絲杠是將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的理想的產(chǎn)品。 滾珠絲杠的結(jié)構(gòu)： 滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)分為內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)(以圓形反向器和橢圓形反向器為代表)和外循環(huán)結(jié)構(gòu)(以插管為代表)兩種。這兩種結(jié)構(gòu)也是最常用的結(jié)構(gòu)。這兩種結(jié)構(gòu)性能沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別，只是內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)安裝連接尺寸??；外循環(huán)結(jié)構(gòu)安裝連接尺寸大。目前，滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)已有10多種，但比較常用的主要有：內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)；外循環(huán)結(jié)構(gòu)；端蓋結(jié)構(gòu)；蓋板結(jié)構(gòu)。 滾珠絲杠原理： ?????1、按照國(guó)標(biāo)GB/T17587.3-1998及應(yīng)用實(shí)例，滾珠絲杠（目前已基本取代梯形絲桿，已俗稱(chēng)絲桿）是用來(lái)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)；或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行元件，并具有傳動(dòng)效率高，定位準(zhǔn)確等 ?????2、當(dāng)滾珠絲杠作為主動(dòng)體時(shí)，螺母就會(huì)隨絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)角度按照對(duì)應(yīng)規(guī)格的導(dǎo)程轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動(dòng)，被動(dòng)工件可以通過(guò)螺母座和螺母連接，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的直線運(yùn)動(dòng)。 滾珠絲杠的特點(diǎn)： 1、與滑動(dòng)絲杠副相比驅(qū)動(dòng)力矩為1/3 滾珠絲桿的絲杠軸與絲母之間有很多滾珠在做滾動(dòng)運(yùn)動(dòng),所以能得到較高的運(yùn)動(dòng)效率。與過(guò)去的滑動(dòng)絲杠副相比驅(qū)動(dòng)力矩達(dá)到1/3以下,即達(dá)到同樣運(yùn)動(dòng)結(jié)果所需的動(dòng)力為使用滾動(dòng)絲杠副的1/3。在省電方面很有幫助。 2、高精度的保證 滾珠絲桿是用日本制造的世界最高水平的機(jī)械設(shè)備連貫生產(chǎn)出來(lái)的，特別是在研削、組裝、檢查各工序的工廠環(huán)境方面,對(duì)溫度·濕度進(jìn)行了嚴(yán)格的控制,由于完善的品質(zhì)管理體制使精度得以充分保證。 3、微進(jìn)給可能 滾珠絲桿由于是利用滾珠運(yùn)動(dòng),所以啟動(dòng)力矩極小,不會(huì)出現(xiàn)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)那樣的爬行現(xiàn)象,能保證實(shí)現(xiàn)精確的微進(jìn)給。 4、無(wú)側(cè)隙、剛性高 滾珠絲桿可以加予壓,由于予壓力可使軸向間隙達(dá)到負(fù)值,進(jìn)而得到較高的剛性(滾珠絲杠內(nèi)通過(guò)給滾珠加予壓力,在實(shí)際用于機(jī)械裝置等時(shí),由于滾珠的斥力可使絲母部的剛性增強(qiáng))。 5、高速進(jìn)給可能 滾珠絲桿由于運(yùn)動(dòng)效率高、發(fā)熱小、所以可實(shí)現(xiàn)高速進(jìn)給(運(yùn)動(dòng))。 ◎精度公差:C10,C7,C5,C3,C2,C1--數(shù)字越小，精度越高。 ◎世界主要滾珠絲桿生產(chǎn)制造商： 臺(tái)灣ZTPM?正攀滾珠絲桿，臺(tái)灣上銀?hiwin滾珠絲桿，臺(tái)灣ABBA滾珠絲桿，臺(tái)灣PMI滾珠絲桿，中國(guó)南京工藝滾珠絲桿，韓國(guó)SBC滾珠絲桿、日本THK滾珠絲桿、日本NSK滾珠絲桿，德國(guó)STAR滾珠絲桿等...... 滾珠絲杠加工注意問(wèn)題： 滾珠絲杠加工時(shí)，螺桿預(yù)拉就是在裝配時(shí)用螺桿兩端的鎖緊螺母按要求對(duì)螺桿的長(zhǎng)度方向施加一定的拉力以調(diào)整螺桿正反螺母的反向緊度，原因是螺桿在運(yùn)行中溫升時(shí)，熱應(yīng)力效應(yīng)會(huì)使螺桿伸長(zhǎng)，使螺桿的長(zhǎng)度變得不穩(wěn)定。目的是為了有效消除該部件的彈性變量以期獲得平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)精度。否則在微量進(jìn)給時(shí)當(dāng)滑鞍或工作臺(tái)的阻尼力大于螺桿及螺母的彈性力矩時(shí)工作臺(tái)不發(fā)生位移，隨著不斷的進(jìn)給螺桿及螺母的累積彈性力矩超過(guò)工作臺(tái)阻尼力矩此時(shí)的工作臺(tái)產(chǎn)生沖動(dòng)位移。雖然總的進(jìn)給量可能不受影響、但實(shí)際的步數(shù)、每步的進(jìn)給量與控制器的輸出產(chǎn)生誤差，其后果是嚴(yán)重影響加工精度。 滾珠絲杠應(yīng)用： 行業(yè)包括:IT產(chǎn)業(yè)?、汽車(chē)、家用電器、工作機(jī)械、鐵路、鋼鐵、工程機(jī)械發(fā)電廠電廠、石化機(jī)械等。 廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床，電子設(shè)備，自動(dòng)化設(shè)備，激光設(shè)備，醫(yī)療器械等領(lǐng)域 　　 ◎滾珠絲杠是將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的理想的產(chǎn)品。 　　◎滾珠絲杠由螺桿、螺母和滾珠組成。它的功能是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動(dòng)，這是滾珠螺絲的進(jìn)一步延伸和發(fā)展，這項(xiàng)發(fā)展的重要意義就是將軸承從滾動(dòng)動(dòng)作變成滑動(dòng)動(dòng)作。由于具有很小的摩擦阻力，滾珠絲杠被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)設(shè)備和精密儀器。 　　◎滾珠絲杠是工具機(jī)和精密機(jī)械上最常使用的傳動(dòng)元件，其主要功能是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成線性運(yùn)動(dòng)，或?qū)⑴ぞ剞D(zhuǎn)換成軸向反覆作用力，同時(shí)兼具高精度、可逆性和高效率的特點(diǎn)。 編輯本段 特點(diǎn) 　　1、與滑動(dòng)絲杠副相比驅(qū)動(dòng)力矩為1/3 　　由于滾珠絲杠副的絲杠軸與絲杠螺母之間有很多滾珠在做滾動(dòng)運(yùn)動(dòng),所以能得到較高的運(yùn)動(dòng)效率。與過(guò)去的滑動(dòng)絲杠副相比驅(qū)動(dòng)力矩達(dá)到1/3以下,即達(dá)到同樣運(yùn)動(dòng)結(jié)果所需的動(dòng)力為使用滾動(dòng)絲杠副的1/3。在省電方面很有幫助。 　　2、高精度的保證 　　滾珠絲杠副是用日本制造的世界最高水平的機(jī)械設(shè)備連貫生產(chǎn)出來(lái)的，特別是在研削、組裝、檢查各工序的工廠環(huán)境方面,對(duì)溫度、濕度進(jìn)行了嚴(yán)格的控制，由于完善的品質(zhì)管理體制使精度得以充分保證。 　　3、微進(jìn)給可能 　　滾珠絲杠副由于是利用滾珠運(yùn)動(dòng),所以啟動(dòng)力矩極小,不會(huì)出現(xiàn)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)那樣的爬行現(xiàn)象,能保證實(shí)現(xiàn)精確的微進(jìn)給。 　　4、無(wú)側(cè)隙、剛性高 　　滾珠絲杠副可以加予壓,由于予壓力可使軸向間隙達(dá)到負(fù)值,進(jìn)而得到較高的剛性(滾珠絲杠內(nèi)通過(guò)給滾珠加予壓力,在實(shí)際用于機(jī)械裝置等時(shí),由于滾珠的斥力可使絲母部的剛性增強(qiáng))。 　　5、高速進(jìn)給可能 　　滾珠絲杠由于運(yùn)動(dòng)效率高、發(fā)熱小、所以可實(shí)現(xiàn)高速進(jìn)給(運(yùn)動(dòng))。 　　◎精度公差:P5 .P7 -- 編輯本段 世界主要滾珠絲杠生產(chǎn)制造商 　　德國(guó)博士·力士樂(lè)（BOSCH-REXROTH）滾珠絲杠，德國(guó)布里斯（BLIS）滾珠絲杠，德國(guó)A·曼內(nèi)斯曼(A·MANNESMANN)滾珠絲杠，日本NSK滾珠絲杠、日本THK滾珠絲杠、日本黑田精工(KURODA)滾珠絲杠、南京工藝裝備制造廠滾珠絲杠（商標(biāo)“中國(guó)藝工”），漢江機(jī)床廠滾珠絲杠，臺(tái)灣上銀HIWIN滾珠絲杠、臺(tái)灣ABBA滾珠絲杠、韓國(guó)SBC滾珠絲杠等。 編輯本段 THK滾珠絲杠系列產(chǎn)品與應(yīng)用 　　超高DN值滾珠絲杠：高速工具機(jī)，高速綜合加工中心機(jī) 　　端蓋式滾珠絲杠：快速搬運(yùn)系統(tǒng)，一般產(chǎn)業(yè)機(jī)械，自動(dòng)化機(jī)械 　　高速化滾珠絲杠：CNC機(jī)械、精密工具機(jī)、產(chǎn)業(yè)機(jī)械、電子機(jī)械、高速化機(jī)械 　　精密研磨級(jí)滾珠絲杠：CNC機(jī)械，精密工具機(jī)，產(chǎn)業(yè)機(jī)械，電子機(jī)械，輸送機(jī)械，航天工業(yè)，其它天線使用的致動(dòng)器、閥門(mén)開(kāi)關(guān)裝置等 　　螺帽旋轉(zhuǎn)式（R1）系列滾珠絲杠：半導(dǎo)體機(jī)械、產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人、木工機(jī)、雷射加工機(jī)、搬送裝置等 　　軋制級(jí)滾珠絲杠：低摩擦、運(yùn)轉(zhuǎn)順暢的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)供貨迅速且價(jià)格低廉 　　重負(fù)荷滾珠絲杠：全電式射出成形機(jī)、沖壓機(jī)、半導(dǎo)體制造裝置、重負(fù)荷制動(dòng)器、產(chǎn)業(yè)機(jī)械、鍛壓機(jī)械 滾珠絲杠副故障診斷 滾珠絲杠副故障大部分是由于運(yùn)動(dòng)質(zhì)量下降、反向間隙過(guò)大、機(jī)械爬行、潤(rùn)滑不良等原因造成的。下表滾珠絲杠副常見(jiàn)故障以及診斷方法。 序號(hào) 故障現(xiàn)象 故障原因 排除方法 1 加工件粗糙度值高 導(dǎo)軌的潤(rùn)滑油不足夠，致使溜板爬行 加潤(rùn)滑油，排除潤(rùn)滑故障 滾珠絲杠有局部拉毛或研損 更換或修理絲杠 絲杠軸承損壞，運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn) 更換損壞軸承 伺服電動(dòng)機(jī)未調(diào)整好，增益過(guò)大 調(diào)整伺服電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng) 2 反向誤差大，加工精度不穩(wěn)定 絲杠軸聯(lián)軸器錐套松動(dòng) 重新緊固并用百分表反復(fù)測(cè)試 絲杠軸滑板配合壓板過(guò)緊或過(guò)松 重新調(diào)整或修研，用0.03mm塞尺不入為合格 絲杠軸滑板配合楔鐵過(guò)緊或過(guò)松 重新調(diào)整或修研，使接觸率達(dá)70％以上，用0.03mm賽尺不入為合格 滾珠絲杠預(yù)緊力過(guò)緊或過(guò)松 調(diào)整預(yù)緊力，檢查軸向竄動(dòng)值，使其誤差不大于0.015mm 滾珠絲杠螺母端面與結(jié)合面不垂直，結(jié)合過(guò)松 修理、調(diào)整或加墊處理 絲杠支座軸承預(yù)緊力過(guò)緊或過(guò)松 修理調(diào)整 滾珠絲杠制造誤差大或軸向竄動(dòng) 用控制系統(tǒng)自動(dòng)補(bǔ)償能消除間隙，用儀器測(cè)量并調(diào)整絲杠竄動(dòng) 潤(rùn)滑油不足或沒(méi)有 調(diào)節(jié)至各導(dǎo)軌面均有潤(rùn)滑油 其他機(jī)械干涉 排除干涉部位 3 滾珠絲杠在運(yùn)轉(zhuǎn)中轉(zhuǎn)矩過(guò)大 二滑板配合壓板過(guò)緊或研損 重新調(diào)整或修研壓板，使0.04mm塞尺塞不入為合格 滾珠絲杠螺母反向器損壞，滾珠絲杠卡死或軸端螺母預(yù)緊力過(guò)大 修復(fù)或更換絲杠并精心調(diào)整 絲杠研損 更換 伺服電動(dòng)機(jī)與滾珠絲杠聯(lián)接不同軸 調(diào)整同軸度并緊固連接座 無(wú)潤(rùn)滑油 調(diào)整潤(rùn)滑油路 超程開(kāi)關(guān)失靈造成機(jī)械故障 檢查故障并排除 伺服電動(dòng)機(jī)過(guò)熱報(bào)警 檢查故障并排除 4 絲杠螺母潤(rùn)滑不良 分油器是否分油 檢查定量分油器 油管是否堵塞 清除污物使油管暢通 5 滾珠絲杠副噪聲 滾珠絲杠軸承壓蓋壓合不良 調(diào)整壓蓋，使其壓緊軸承 滾珠絲杠潤(rùn)滑不良 檢查分油器和油路，使?jié)櫥统渥? 滾珠產(chǎn)生破損 更換滾珠 電動(dòng)機(jī)與絲杠聯(lián)軸器松動(dòng) 擰緊聯(lián)軸器鎖緊螺釘 What about Material and Heat-Treatment?(材料和熱處理) The hardness of ball groove on the shaft largely influences life expectancy of a ball screw.? In addition, the shaft must possess a strength required as a drive shaft. 滾道的硬度大大影響絲杠的壽命。此外，絲杠必須有足夠的強(qiáng)度以滿足作為一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸的需求。 The following table shows the material composition and heat treating details of a ball screw system. 下表列出了絲杠部件的材料構(gòu)成和熱處理工藝。 PARTS 零件 MATRIAL 材料 HEAT TREATMENT 熱處理 Hardness 硬度 SHAFT 絲杠 Chromium molybdenum steel AISI 4150HV (dia. 15mm or larger) Induction hardening 感應(yīng)淬火 HRc 58-62 Chromium molybdenum steel SCM415 (SCM21) (dia. 14mm or smaller) Carburization 滲碳 HRc 58-62 NUT 螺母 Chromium molybdenum steel SCM20 (SCM22) Carburization 滲碳 HRc 58-62 STEEL BALL 鋼球 Center (Original material hardness) High-carbon chromium bearing steel SUJ 2 Through Hardening 通體淬火 HRc 62-67 Ball screw shafts and nuts are surface hardened for the following reasons.絲杠和螺母表面淬火的原因如下： (1) Ball races are hardened since it largely affects life.滾道必須淬硬，因?yàn)闀?huì)大大影響壽命。 (2) They are not through-hardened to avoid becoming brittle and prone to breakage. ??? 他們不進(jìn)行通體淬火的原因是防止變脆易遭破壞。 In other cases where high temperature immunity and anti-corrosive property are desired, stainless steel (SUS440C) is used.? The stainless steel components are heat treated to achieve HRc56~59 hardness. 在高溫或者耐腐蝕的環(huán)境中，可以要求使用不銹鋼制品(SUS440C).不銹鋼制品熱處理后的硬度可以達(dá)到HRc56~59。 精密滾珠絲杠副選用和使用中的注意事項(xiàng) 預(yù)緊載荷的確定 ?? 為了防止造成絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)的任何失位，保證傳動(dòng)精度，提高絲杠系統(tǒng)的剛度是很重要的，而要提高螺母的接觸剛度，必須施加一定的預(yù)緊載荷。 ?? 施加了預(yù)緊載荷后，摩擦轉(zhuǎn)矩增加，并使工作時(shí)的溫升提高。因此必須恰當(dāng)?shù)卮_定預(yù)緊載荷（最大不得超過(guò)10%的額定動(dòng)載荷），以便在滿足精度和剛度的同時(shí)，獲得最佳的壽命和較低的溫升效應(yīng)。 潤(rùn)滑 ?? 在使用滾珠絲杠副時(shí)，必須要有足夠的潤(rùn)滑，如果潤(rùn)滑不夠，將導(dǎo)致摩擦和磨損的增加，造成故障或壽命縮短等。 油潤(rùn)滑 · 一般情況下，用于滾動(dòng)軸承的礦物油都適用。 · 特別是在高轉(zhuǎn)速情況下，以油潤(rùn)滑比脂潤(rùn)滑佳，這時(shí)滾珠絲杠副的溫升較小。 · 油潤(rùn)滑的補(bǔ)充潤(rùn)滑量和間隔，按下表，按表中的油量，至少可以達(dá)到8小時(shí)的補(bǔ)充潤(rùn)滑時(shí)間。 公稱(chēng)直徑 首次潤(rùn)滑量 補(bǔ)充潤(rùn)滑量 16 0.3 0.05 20 0.6 0.08 25 0.8 0.1 32 1.0 0.2 40 2.0 0.5 50 2.0 1.0 63 4.0 1.0 80 6.0 1.5 100 10.0 2.0 脂潤(rùn)滑 ?? 采用脂潤(rùn)滑的優(yōu)點(diǎn)可以使?jié)L珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)在一段很長(zhǎng)時(shí)間后才需進(jìn)行補(bǔ)充。也就是說(shuō)，在多數(shù)情況下，可以省去一套補(bǔ)充潤(rùn)滑的裝置。補(bǔ)充潤(rùn)滑脂的限量為大約填入螺母內(nèi)空間容積的一半。 可以使用所有高級(jí)滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑脂，但要注意潤(rùn)滑脂廠家的提示說(shuō)明！ ?? 潤(rùn)滑脂的補(bǔ)充通常在半年或一年進(jìn)行更換，更換前應(yīng)清除舊潤(rùn)滑脂后才能更換新的潤(rùn)滑脂。 防塵 ?? 滾珠絲杠與滾動(dòng)軸承一樣，如果污物及異物（切屑碎屑）進(jìn)入就會(huì)很快使它磨損，成為損壞的原因。困此，必須采用防護(hù)裝置（折疊式或伸縮式絲杠護(hù)套）將絲杠軸完全防護(hù)起來(lái)。 ?? 另外雖沒(méi)有別的異物，但有浮塵時(shí)要在螺母兩端采用刮屑式防塵圈。本公司在供貨時(shí)螺母兩端采用刮屑式防塵圈。本公司在供貨時(shí)螺母兩端已裝有橡膠防塵圈，以達(dá)到防塵的效果。 設(shè)計(jì)與使用時(shí)注意 防止逆轉(zhuǎn) 滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)逆轉(zhuǎn)率高，不能自鎖。為了使螺旋副受力后不逆轉(zhuǎn)，應(yīng)考慮設(shè)置防逆轉(zhuǎn)裝置，如采用制動(dòng)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)，在傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)有能夠自鎖的機(jī)構(gòu)（如蝸桿傳動(dòng)）；在螺母、絲杠或傳動(dòng)系統(tǒng)中裝設(shè)單向離合器、雙向離合器、制動(dòng)器等。選用離合器時(shí)，必須注意其可靠性。 防止螺母脫出 在滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)中，特別是垂直傳動(dòng)，容易發(fā)生螺母脫出造成事故，設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮防止螺母脫出的安全裝置。 安裝 · 滾珠絲杠副安裝到機(jī)床時(shí)，請(qǐng)不要把螺母從絲杠上拆下來(lái)。 · 但在必須把螺母卸下來(lái)的場(chǎng)合時(shí)，要使用比絲杠底徑小0.2～0.3mm安裝輔助套筒。 ?? 將安裝輔助套筒推至螺紋起始端面，從絲杠上將螺母旋至輔助套筒上，連同螺母、輔助套筒一并小心取下，注意不要使?jié)L珠散落。 ??? 安裝順序與拆卸順序相反。必須特別小心謹(jǐn)慎的安裝，否則螺母、絲杠或其它內(nèi)部零件可能會(huì)受損或掉落，導(dǎo)致滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)的提前失效。 珠絲杠副的安裝 滾珠絲杠副是在絲杠和螺母之間以滾珠為滾動(dòng)體的螺旋傳動(dòng)元件。滾珠絲杠副有多種結(jié)構(gòu)型式。按滾珠循環(huán)方式分為外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩大類(lèi)。外循環(huán)回珠器用插管式的較多，內(nèi)循環(huán)回珠器用腰形槽嵌塊式的較多。 ???? 按螺紋軌道的截面形狀分為單圓弧和雙圓弧兩種截形。由于雙圓弧截形軸向剛度大于單圓弧截形，因此目前普遍采用雙圓弧截形的絲杠。?? ???? 按預(yù)加負(fù)載形式分，可分為單螺母無(wú)預(yù)緊、單螺母變位導(dǎo)程預(yù)緊、單螺母加大鋼球徑向預(yù)緊、雙螺母墊片預(yù)緊、雙螺母差齒預(yù)緊、雙螺母螺紋預(yù)緊。數(shù)控機(jī)床上常用雙螺母墊片式預(yù)緊，其預(yù)緊力一般為軸向載荷的1/3。 ???? 滾珠絲杠副與滑動(dòng)絲杠螺母副比較有很多優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)效率高、靈敏度高、傳動(dòng)平穩(wěn)：磨損小、壽命長(zhǎng)；可消除軸向間隙，提高軸向剛度等。 ???? 滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)廣泛應(yīng)用于中小型數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)。在重型數(shù)控機(jī)床的短行程(6m以下)進(jìn)給系統(tǒng)中也常被采用。 ??1．滾珠絲杠副的安裝 ???? 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)要獲得較高的傳動(dòng)剛度，除了加強(qiáng)滾珠絲杠螺母本身的剛度之外，滾珠絲杠正確的安裝及其支承的結(jié)構(gòu)剛度也是不可忽視的因素。螺母座及支承座都應(yīng)具有足夠的剛度和精度。通常都適當(dāng)加大和機(jī)床結(jié)合部件的接觸面積，以提高螺母座的局部剛度和接觸強(qiáng)度，新設(shè)計(jì)的機(jī)床在工藝條件允許時(shí)常常把螺母座或支承座與機(jī)床本體做成整體來(lái)增大剛度。 ???? 為了提高支承的軸向剛度，選擇適當(dāng)?shù)臐L動(dòng)軸承也是十分重要的。國(guó)內(nèi)目前主要采用兩種組合方式。一種是把向心軸承和圓錐軸承組合使用，其結(jié)構(gòu)雖簡(jiǎn)單，但軸向剛度不足。另一種是把推力軸承或向心推力軸承和向心軸承組合使用，其軸向剛度有了提高，但增大了軸承的摩擦阻力和發(fā)熱而且增加了軸承支架的結(jié)構(gòu)尺寸。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外的軸承生產(chǎn)廠家已生產(chǎn)出一種滾珠絲杠專(zhuān)用軸承，這是一種能夠承受很大軸向力的特殊向心推力球軸承，與一般的向心推力球軸承相比，接觸角增大到60o，增加了滾珠的數(shù)目并相應(yīng)減小滾珠的直徑。這種新結(jié)構(gòu)的軸承比一般軸承的軸向剛度提高了兩倍以上，而且使用極為方便，產(chǎn)品成對(duì)出售，而且在出廠時(shí)已經(jīng)選配好內(nèi)外環(huán)的厚度，裝配時(shí)只要用螺母和端蓋將內(nèi)環(huán)和外環(huán)壓緊，就能獲得出廠時(shí)已經(jīng)調(diào)整好的預(yù)緊力。 ???? 滾珠絲杠副安裝方式通常有以下幾種： ???? (1)雙推一自由方式?? 絲杠一端固定，端自由。固定端軸承同時(shí)承受軸向力和徑向力。這種支承方式用于行程小的短絲杠。 ???? (2)雙推一支承方式?? 絲杠一端固定，另一端支承。固定端軸承同時(shí)承受軸向力和徑向力；支承端軸承只承受徑向力，而且能作微量的軸向浮動(dòng)，可以避免或減少絲杠因自重而出現(xiàn)的彎曲。同時(shí)絲杠熱變形可以自由地向一端伸長(zhǎng)。 ???? (3)雙推一雙推方式?? 絲杠兩端均固定。固定端軸承都可以同時(shí)承受軸向力和徑向力，這種支承方式，可以對(duì)絲杠施加適當(dāng)?shù)念A(yù)拉力，提高絲杠支承剛度，可以部分補(bǔ)償絲杠的熱變形。 ???? (4)采用絲杠固定、螺母旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)方式?? 此時(shí)，螺母一邊轉(zhuǎn)動(dòng)、一邊沿固定的絲杠作軸向移動(dòng)：由于絲杠不動(dòng)，可避免受臨界轉(zhuǎn)速的限制，避免了細(xì)長(zhǎng)滾珠絲杠高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)的種種問(wèn)題。螺母慣性小、運(yùn)動(dòng)靈活，可實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)速高。此種方式可以對(duì)絲杠施加較大的預(yù)拉力，提高絲杠支承剛度，補(bǔ)償絲杠的熱變形。 ?2．滾珠絲杠副的防護(hù)和潤(rùn)滑 ???? (1)滾珠絲杠副的防護(hù)? 滾珠絲杠副和其他滾動(dòng)摩擦的傳動(dòng)器件一樣，應(yīng)避免硬質(zhì)灰塵或切屑污物進(jìn)入，因此必須裝有防護(hù)裝置。如果滾珠絲杠副在機(jī)床上外露，則應(yīng)采用封閉的防護(hù)罩，如采用螺旋彈簧鋼帶套管、伸縮套管以及折疊式套管等。安裝時(shí)將防護(hù)罩的一端連接在滾珠螺母的側(cè)面，另一端固定在滾珠絲杠的支承座上。如果滾珠絲桿副處于隱蔽的位置，則可采用密封圈防護(hù)，密封圈裝在螺母的兩端。接觸式的彈性密封圈采用耐油橡膠或尼龍制成，其內(nèi)孔做成與絲杠螺紋滾道相配的形狀；接觸式密封圈的防塵效果好，但由于存在接觸壓力，使摩擦力矩略有增加。非接觸式密封圈又稱(chēng)迷宮式密封圈，它采用硬質(zhì)塑料制成，其內(nèi)孔與絲杠螺紋滾道的形狀相反，并稍有間隙，這樣可避免摩擦力矩，但防塵效果差。工作中應(yīng)避免碰擊防護(hù)裝置，防護(hù)裝置一有損壞應(yīng)及時(shí)更換。 ???? (2)滾珠絲杠副的潤(rùn)滑? 潤(rùn)滑劑可提高耐磨性及傳動(dòng)效率。潤(rùn)滑劑可分為潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂兩大類(lèi)。潤(rùn)滑油一般為全損耗系統(tǒng)用油：潤(rùn)滑脂可采用鋰基潤(rùn)滑脂。潤(rùn)滑脂一般加在螺紋滾道和安裝螺母的殼體空間內(nèi)，而潤(rùn)滑油則經(jīng)過(guò)殼體上的油孔注入螺母的空間內(nèi)。每半年對(duì)滾珠絲杠上的潤(rùn)滑脂更換一次，清洗絲杠上的舊潤(rùn)滑脂，涂上新的潤(rùn)滑脂。用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑的滾珠絲杠副，可在每次機(jī)床工作前加油一次。 ?3．滾珠絲杠副在高速數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用 ???? 高速加工是面向21世紀(jì)的一項(xiàng)高新技術(shù)，它以高效率、高精度和高表面質(zhì)量為基本特征，在航天航空、汽車(chē)工業(yè)、模具制造、光電工程和儀器儀表等行業(yè)中獲得了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，并已取得了重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，是當(dāng)代先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分。為了實(shí)現(xiàn)高速加工，首先要有高速數(shù)控機(jī)床。高速數(shù)控機(jī)床必須同時(shí)具有高速主軸系統(tǒng)和高速進(jìn)給系統(tǒng)，才能實(shí)現(xiàn)材料切削過(guò)程的高速化。為了實(shí)現(xiàn)高速進(jìn)給，國(guó)內(nèi)外有關(guān)制造廠商不斷采取措施，提高滾珠絲杠的高速性能。主要措施有： ???? 1)適當(dāng)加大絲杠的轉(zhuǎn)速、導(dǎo)程和螺紋頭數(shù)。目前常用大導(dǎo)程滾珠絲杠名義直徑與導(dǎo)程的匹配為：40mm×20mm，50mm×25mm，50mm×30mm等，其進(jìn)給速度均可達(dá)到60m/min以上。為了提高滾珠絲杠的剛度和承載能力，大導(dǎo)程滾珠絲杠一般采用雙頭螺紋，以提高滾珠的有效承載圈數(shù)。 ???? 2)改進(jìn)結(jié)構(gòu)，提高滾珠運(yùn)動(dòng)的流暢性。改進(jìn)滾珠循環(huán)反向裝置，優(yōu)化回珠槽的曲線參數(shù)，采用三維造型的導(dǎo)珠管和回珠器，真正做到沿著內(nèi)螺紋的導(dǎo)程角方向?qū)L珠引進(jìn)螺母體中，使?jié)L珠運(yùn)動(dòng)的方向與滾道相切而不是相交。這樣可把沖擊損耗和噪聲減至最小。 ???? 3)采用“空心強(qiáng)冷”技術(shù)。高速滾珠絲杠在運(yùn)行時(shí)由于摩擦產(chǎn)生高溫，造成絲杠的熱變形，直接影響高速機(jī)床的加工精度。采用“空心強(qiáng)冷”技術(shù)，就是將恒溫切削液通入空心絲杠的孔中，對(duì)滾珠絲杠進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，保持滾珠副溫度的恒定。這個(gè)措施是提高中、大型滾珠絲杠高速性能和工作精度的有效途徑。 ???? 4)對(duì)于大行程的高速進(jìn)給系統(tǒng)，可采用絲杠固定、螺母旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)方式。此時(shí)，螺母一邊轉(zhuǎn)動(dòng)、一邊沿固定的絲杠作軸向移動(dòng)，由于絲杠不動(dòng)，可避免受臨界轉(zhuǎn)速的限制，避免了細(xì)長(zhǎng)滾珠絲杠高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)的種種問(wèn)題。螺母慣性小、運(yùn)動(dòng)靈活，可實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)速高。 ???? 5)進(jìn)一步提高滾珠絲杠的制造質(zhì)量。通過(guò)采用上述種種措施后，可在一定程度上克服傳統(tǒng)滾珠絲杠存在的一些問(wèn)題。日本和瑞士在滾珠絲杠高速化方面一直處于國(guó)際領(lǐng)先地位，其最大快速移動(dòng)速度可達(dá)60m/min，個(gè)別情況下甚至可達(dá)90m/min，加速度可達(dá)15m/s2。由于滾珠絲杠歷史悠久、工藝成熟、應(yīng)用廣泛、成本較低，因此在中等載荷、進(jìn)給速度要求并不十分高、行程范圍不太大(小于4～5m)的一般高速加工中心和其他經(jīng)濟(jì)型高速數(shù)控機(jī)床上仍然經(jīng)常被采用。