精密傳動滾珠絲桿
其他常用的傳輸機制有:
齒輪/齒條機構、鏈輪和鏈條、同步帶、蝸輪、連桿機構、凸輪機構等。
滾珠絲桿介紹
滾珠絲桿是將旋轉運動轉化為直線運動,將直線運動轉化為旋轉運動的理想產品。
滾珠絲桿是工具機和精密機械中最常用的傳動元件,其主要作用是將旋轉運動轉化為直線運動或將扭矩轉化為軸向重復力。同時具有高精度、可逆性、高效率的特點。由于其低摩擦阻力,滾珠絲杠廣泛應用于各種工業(yè)和精密設備。
簡單地說,是一種可以將旋轉運動轉換為直線運動,或將直線運動轉換為旋轉運動的機構,但其用途一般是從旋轉運動轉換為直線運動。美好的。
滾珠絲桿的特點
1.摩擦損失小,傳動效率高
由于在絲杠軸和滾珠絲桿的絲杠螺母之間的滾動運動中有更多的滾珠,因此獲得了更高的運動效率。與傳統(tǒng)的滑動絲杠副相比,驅動扭矩小于1/3。換句話說,實現相同運動結果所需的功率是滑動絲杠副使用量的 1/3。它在省電方面非常有用。
2.高精度
一般在世界最高水平的機械設備中連續(xù)生產,溫度和濕度都受到嚴格控制,特別是在磨削、裝配和檢驗的工廠環(huán)境中。完善的質量管理體系讓您提高準確性。
3.可高速進給和微進給
由于滾珠絲桿采用滾珠運動,啟動力矩很小,不會出現像滑動運動那樣的爬行現象,可以實現精確的微量進給。
4.軸向剛性高
一對滾珠絲桿可以用一對滾珠絲桿預緊,因為軸向間隙可以達到負值。這提供了更大的剛度。
5.無法自鎖,傳輸可逆
滾珠絲桿的組成及分類
由絲杠、螺母、鋼球、預緊元件、反向器和防塵裝置組成。它的作用是將旋轉運動轉化為直線運動,這是Akem螺桿的進一步擴展和發(fā)展,而這一發(fā)展的關鍵是將軸承從滑動運動轉變?yōu)闈L動運動。由于其低摩擦阻力,廣泛應用于各種工業(yè)和精密設備。
滾珠絲桿的種類,這里介紹一些比較常見的。
1、自潤滑滾珠絲杠:帶有可拆卸除油器的自潤滑滾珠絲杠不需要潤滑管道系統(tǒng)和設備,減少換油和廢油處理成本。
2、靜音滾珠絲杠:通過在滾珠之間設置特殊的凹槽形滾珠隔離環(huán),抑制了滾珠碰撞產生的噪音,增強了滾珠絲杠移動時的效果。
3、高速滾珠絲杠:具有高加速度、高剛性、高速進給、低振動、低噪音等特點。用于機床高速進給、高速拋光切削中心、高速立式負荷切削中心等領域。
4、堅固的滾珠絲杠:可承受較大的軸向載荷,適用于所有電氣設計機器、空氣壓縮機、半導體制造設備、鍛造制造設備等。
軋制螺釘和磨削級螺釘也有區(qū)別。滾壓絲杠精度相對較低,適用于精度要求不是很高的場合。另一方面,磨削級螺釘,顧名思義,是在精度上進行比較。適用于需要高精度的場合。
根據螺母的滾珠循環(huán)方式,可分為外循環(huán)、內循環(huán)和端蓋式。首先,讓我們談談端蓋。這是一個比較早的結構,但是弊端比較明顯?;颈慌懦谕?,很少使用,所以我在這里解釋一下。
不談內外循環(huán)螺母的具體結構。畢竟,您不必制作螺桿。您只需要知道兩者之間的區(qū)別以及各自的優(yōu)缺點。
滾珠絲桿的一些安裝方法
本來滾珠絲杠的安裝方式應該放在后面,后來想了想,但是在決定如何選擇絲杠的時候,不得不先決定安裝方式,所以移到了前面。
以上四種安裝方式是通用的。可根據工況選擇螺絲安裝方式,但請注意螺絲兩端因安裝方式不同而不同。
滾珠絲杠主要參數
說到選擇滾珠絲杠,我們首先要說一下它的一般參數。然后,您可以從這些參數開始確定模型。
1.公稱直徑
也就是說螺桿的外徑,一般規(guī)格有12、14、16、20、25、32、40、50、63、80、100、120,但這些規(guī)格一般是各廠家準備的。注意只有16-50,即其他直徑大部分是期貨(見定做,交貨期約30-60天,日本產品約2-2.5個月,歐美產品約3 -4個月)。
公稱直徑基本上與負載成正比。直徑越大,負載越重。有關特定值,請參閱制造商的產品樣本。這里只討論動態(tài)額定載荷和靜態(tài)額定載荷兩個概念。前者是指運動狀態(tài)下的額定軸向載荷,后者是指靜止狀態(tài)下的額定軸向載荷。設計時請參見前者。額定負載不是**負載。實際載荷與額定載荷的比值越小,螺桿的理論壽命越長。建議:盡量選擇16-63的直徑。
2.鉛
導程是絲杠轉一圈后螺母直線移動的距離。典型引線(單位:mm):2、4、5、6、8、10、16、20、25、32、40。與導程相關的參數是螺母的移動速度,滾珠絲杠可以提供對中。
導程越大,相同轉速下的直線運動速度越快。具體計算關系如下。
v = r * i
v:螺母移動速度(單位:mm/s)
r:螺桿轉速(單位:r/s)
i:鉛(單位:mm)
導程與絲杠推力的關系:
F = (2 * π * T * n) / i
F:螺桿推力(單位:N)
T:電機提供的扭矩(Nm)
n:傳動效率(滾珠絲杠傳動效率一般為85%-95%)
i:鉛(這里的單位是米)
3.長度
長度有兩個概念。一個是總長度,另一個是螺釘的長度。有的廠家只計算總長,有的廠家需要提供螺紋長度。螺桿的長度也有兩部分,一是螺桿全長,二是有效行程。前者是指螺紋部分的總長度,后者是指螺母直線運動的理論**長度。螺紋長度=有效行程+螺母長度+設計余量(如需安裝防護罩時為防護罩壓縮長度,通常按防護罩**長度的1/8計算)。
設計繪圖時,可根據以下參數粗略累加導螺紋的總長度。輸入內螺紋總長=有效行程+螺母長度+設計余量+兩端支撐長度(軸承寬度+鎖緊螺母寬度)+余量)+動力連接長度(使用聯軸器時聯軸器)長度 + 邊距)。如果長度過長(3米以上)或縱橫比大(70以上),建議提前聯系廠家銷售人員,看能否生產。國內廠家常規(guī)產品**長度為3米大米、16米特產品、6米海外廠家常規(guī)產品、22米特產品。當然,這并不是說國內廠商不能生產更長的時間,而是定制產品的價格相當高昂。建議:長度盡量小于6米。如果超過長度,使用齒輪齒條更劃算。工程師加油站公眾號“機械工程合集”!
4.堅果泡沫
不同廠家的產品樣品中螺母的種類很多,常用型號的前幾個字母表示螺母的種類。根據法蘭形狀的不同,幾乎有圓形法蘭、單切法蘭、雙切法蘭和無法蘭法蘭。根據螺母的長度,有單螺母和雙螺母(請注意單螺母和雙螺母在載荷或剛度上沒有區(qū)別。請不要聽制造商銷售代表的講話。主要的單螺母不同的是雙螺母允許后者調節(jié)預緊力;前者不能調節(jié),后者的價格和長度大約是前者的兩倍)。在安裝尺寸和性能允許的情況下,設計人員在選擇時應盡量選擇傳統(tǒng)形式,以避免維修時出現備件交付問題。建議:頻繁運動和高精度維護選擇雙螺母,否則選擇雙螺母和單螺母。建議:盡可能選擇帶有螺母形狀的內環(huán)雙修邊法蘭的單螺母。
5.準確性
滾珠絲杠,按國內分類,精度等級有P1、P2、P3、P4、P5、P7、P10,日本、韓國、臺灣中國部采用JIS等級,即C0、C1、C2、C3、C5、 C7 C10;歐洲國家采用IT0、IT1、IT2、IT3、IT4、IT5、IT7、IT10。
一般我們買性價比比較高的臺灣滾珠絲杠,然后是日本滾珠絲杠。
表示精度的方法如下。無論滾珠絲杠的長度如何,您都可以選擇300mm的段,誤差將在等級精度范圍內。每個等級的精度如下。
一般普通機床采用C7和C10級,數控設備一般采用C5和C3級(多為C5,日本的數控機床大多為C5級),航空制造設備,精密投影和三坐標測量儀,C3 、C2精度等比較常用(據我所知國內私人市場買不到大于C3的滾珠絲杠)。
此外,C7、C10級一般采用軋制法制造,C5級及以上采用磨削法制造。