滚珠丝杠副设计选用

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1、滚珠丝杠副设计选用及安装规范一、滚珠丝杠传动特点滚珠丝杠是机床设备传动进给系统中重要的部件,滚珠丝杠传动特点有:1、摩擦阻力小，传动效率高；2、结构复杂，制造成本高；3、具有传动可逆性，为了避免螺旋副受载后逆转，应设置防逆转机构；4、运转平稳，起动时无颤动，低速时不爬行；5、可得到很高的定位精度和重复定位精度；6、工作寿命长，不易发生故障；7、抗冲击性能差。二、滚珠丝杠副设计选型选用滚珠丝副：首先要确定螺距、名义直径、滚珠直径等主要参数。滚珠丝杠的直径、导程和预紧力的大小与丝杠副的特性如寿命、位移精度、刚度、驱动转矩等有密切的关系。在选择滚珠丝杠的主要参数时，应以满足机床设备使

2、用要求为原则。如果某一方面的特性不能满足时，可以重新挑选丝杠直径和导程，直到完全满足。选择螺距：一般根据丝杠的承载能力和刚度要求。首先确定名义直径，然后尽量选取较大的螺距。常用的螺距t=4、5、6、8、10、12mm。螺距越小，在一定的轴向力的作用下摩擦力矩较小；但螺距太小时，滚珠也小，导致滚珠丝杠承载能力显著下降。在丝杠名义直径一定时，螺距减小，螺旋升角随之减小，传动效率也随之降低。丝杠名义直径是指滚珠中心圆的直径，名义直径根据承受的载荷来选取。名义直径越大，丝杠承载的能力和刚度就越大。为了满足传动刚度和稳定性的要求，通常名义直径应该大于丝杠长度的1/30至1/35。滚珠直径

3、对承载能力有直接影响,应尽可能取较大的数值。一般滚珠直径约为0.6t,其最后的尺寸按滚珠标准选用。值得注意的是丝杠精度中的导程误差对机床设备定位精度影响最明显,而丝杠在运转中由于温升引起的丝杠伸长,将直接影响机床的定位精度。滚珠丝杠副的传动质量可通过增加滚珠螺母负载滚珠有效圈数来提高。例如：滚珠螺母负载滚珠有效圈数由3圈变为5圈，则滚珠丝杠副的刚度和动载荷提高1.4—1.6倍。在耐磨性、精度同时提高的情况下，滚珠丝杠副的寿命可提高4—6倍。滚珠丝杠的刚度与直径大小直接相关,直径大,刚度好,但直径大,转动惯量也大大增加。所以,一般是在兼顾二者的情况下选取最佳直径。参考推荐如下:小

4、型加工中心采用32、40mm,中型加工中心采用40、50mm,大型加工中心采用50、63mm的滚珠丝杠。对细长丝杠来说,扭转刚度是不可忽视的因素。因为扭矩引起的扭转变形,会使轴向移动量产生滞后。滚珠丝杠副的寿命,主要是指疲劳寿命。在工程计算中,采用“额定疲劳寿命”这一概念,它指一批尺寸、规格、精度相同的滚珠丝杠,在相同的条件下回转,其中90%不发生疲劳剥落的情况下运转的总转数。也可以总回转时间或总走行距离来表示。为了满足高精度、高刚度进给系统的需要，必须充分重视滚珠丝杠副支承的设计。注意选用轴向刚度高、摩擦力矩小、运转精度高的轴承及相应的支承形式。其形式和特点如下：●一端固定，

5、一端自由。特点：1、丝杠的静态稳定性和动态稳定性都很低；2、结构简单；3、轴向刚度小；4、适用于较短的滚珠丝杠安装和垂直的滚珠丝杠安装。●两端铰支。特点：1、结构简单；22、轴向刚度小；3、适用于对刚度和位移精度要求不高的滚珠丝杠安装；4、对丝杠的热伸长较敏感；5、适用于中等回转速度。●一端固定，一端铰支。特点：1、丝杠的静态稳定性和动态稳定性都较高，适用于中等回转速度；2、结构稍复杂；3、轴向刚度大；4、适用于对刚度和位移精度要求较高的滚珠丝杠安装；5、推力球轴承应安置在离电机较远的一端。●两端固定。特点：1、丝杠的静态稳定性和动态稳定性最高，适用于高速回转；2、结构复杂，两

6、端轴承均调整预紧，丝杠的温度变形可转化为推力轴承的预紧力；3、轴向刚度最大；4、适用于对刚度和位移精度要求高的滚珠丝杠安装；5、适用于较长丝杠安装。三、设计中应注意的问题1、防止逆转（不能自锁）。2、防止螺母脱出（特别是垂直传动）。3、热变形。4、自重（细长而又水平放置变形）。5、防护与密封。6、润滑。四、滚珠丝杠副安装使用注意事项滚珠丝杠选用之后,不能盲目进行安装使用,否则会出现一些意想不到的事故和现象。因此,为保证机床安装调试后能正常运转和工作,必须对滚珠丝杠进行一系列的校核和验算,具体验算内容包括:扭转刚度、压曲刚度、临界转速和工作寿命等。安装使用注意事项如下：1、避免撞

7、击、弯曲，应小心拿取；2、保证支承座孔与螺母座孔同轴性，不允许在不同轴的情况下强行安装。3、不要使滚珠丝杠副承受径向力，以免弯曲，部分滚珠过载，而导致传动不平稳，影响精度及使用寿命。4、不得将滚珠螺母从丝杠副上拆卸，如发现滚珠散落，与供应商联系，由厂家重新装配。5、不可将没有预压的滚珠丝杠副处于直立状态，否则螺母将因自重而脱落。2