第2章：机械系统的部件选择与设计(滚珠丝杠螺母副)ppt课件.ppt

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1、机械传动部件的设计与选择2.1一、机械传动部件及其功能要求常用的机械传动部件包括：螺旋传动齿轮传动同步带传动高速带传动各种非线性传动等传动机构及其功能基本功能传动机构运动的变换动力的变换形式行程方向速度大小形式丝杠螺母√√√齿轮√√√齿轮齿条√√链轮链条√带、带轮√√杠杆机构√√√凸轮机构√√√√蜗轮蜗杆√√√间歇机构√应设计和选择传动间隙小、精度高、体积小、重量轻、运动平稳、传递转矩大的传动部件。机械传动部件的功能要求：1、精密化2、高速化3、小型化、轻量化二、滚珠丝杠传动部件1、组成及特点（1）组成螺母滚珠丝杠螺旋槽螺旋槽回路管道滚珠丝杠螺母副的组成：带螺纹槽的丝杠带螺纹槽的螺母滚珠反向器

2、（2）特点优点：1）传动效率高（>0.9)2）轴向刚度高3）运动平稳，传动精度高4）磨损小，寿命长缺点：1）不能自锁2）结构复杂单圆弧型双圆弧型2、滚珠丝杠副的典型结构类型（1）螺纹滚道型面的形状及主要尺寸主要尺寸：理想接触角=450R=1.04rbe=sin(R-rb)单圆弧型特点：接触角随轴向载荷的变化而变化双圆弧型特点：角基本保持不变，加工成本高（2）滚珠的循环方式内循环外循环1）内循环滚珠在循环的过程中始终没有脱离丝杠。丝杠螺母滚珠反向器浮动式反向器的循环丝杠螺母滚珠反向器特点：滚珠循环回路短，流畅性好，效率高；螺母的径向尺寸小，加工困难，装配调整不易；适用于高速、高灵敏度、高

3、刚度的精密进给系统。2）外循环滚珠在循环过程中脱离过丝杠螺母滚珠丝杠螺旋槽螺旋槽回路管道特点：滚珠循环回路长，流畅性差，效率低；工艺简单，螺母的径向尺寸大，易于制造；挡珠器刚性差，易磨损。①螺旋槽式②插管式插管③端盖式特点：应用较少，常以单螺母形式用作升降传动机构。盖板螺母3、主要尺寸参数及其选择公称直径丝杠大径丝杠小径滚珠直径螺母小径螺母大径（1）公称直径do指滚珠与螺纹滚道在理论接触角状态时包络滚珠球心的圆柱直径，它是滚珠丝杠副的特征尺寸。公称直径的大小与承载能力有关，一般推荐（2）基本导程Lo定义：丝杠相对螺母旋转2π弧度时，螺母上基准点的轴向位移;导程的大小根据机床的加工精度要求确定：

4、精度高→导程取小些导程减小将导致滚珠丝杠螺母副的承载能力下降；L0基本导程的选择原则：在满足数控机床加工精度的条件下，导程应尽可能取大些.（3）行程L丝杠相对螺母旋转任意弧度时，螺母上基准点的轴向位移。（4）滚珠直径db滚珠直径大，则承载能力也大。应根据轴承厂提供的尺寸选用（5）滚珠个数NN过多，流通不畅，易产生阻塞；N过少，承载能力小，滚珠自载加距磨损和变形一般取：N<150（6）滚珠的工作圈（或列）数j由于第一、第二、第三圈（或列）分别承受轴向载荷的50%、30%、15%左右，因此工作圈（或列）数一般取:j=2.5~3.54、精度等级及标注方法（1）精度等级根据国标JB3162.2-82标

5、准，精度等级为6级：C、D、E、F、G、H，C级最高；根据国标JB3162.2-91标准，精度等级为7级：1、2、3、4、5、7、10，1级为最高精度的检验指标以导程误差的大小来表现导程误差包括：检验项目号检验内容代号1任意300mm螺纹长度内导程误差l3002螺纹全长内导程误差ls3导程误差曲线的带宽lb4基本导程偏差l052弧度内导程误差l2丝杠长度l导程误差mm螺纹全长内导程误差△ls300600任意300mm内导程误差目标导程导程误差曲线带宽丝杠长度l导程误差mm推荐精度：数控机床、精密机床和精密仪器等用于开环和半闭环进给系统，根据定位精度和重复定位精度的要求可选用C、D

6、、E（1、2、3级）；一般传动可选用F、G（4、5级），全闭环系统可选用D、E、F（2、3、4级）（2）标注方法FCB40×8—3.5—E2/1400×1000精度等级及检验项目负载滚珠圈（列）数基本导程公称直径预紧方式循环方式外型结构特点E2:检验项目号检验内容检验项目选择标号123451l300√√√√√2ls√√√√3lb√√√4l0√√5l2√检验精度E级，检验项目2个：l300和ls，其它未检验项目精度不得超过下一精度要求。循环方式标记代号循环方式标记代号内循环浮动反向器式F固定反向器式G外循环插管式埋入CM凸出CT端盖式D螺旋槽式L预紧方式及其标记代号预紧方式标记代

7、号双螺母螺纹预紧式L双螺母齿差预紧式Ch（或C）双螺母垫片预紧式D单螺母变位导程预紧式B单螺母无预紧式不标（或标W）（3）尺寸系列公称直径6、8、10、12、16、20、25………基本导程1，2，2.5，3，4，5，6，8，10，12…..注意：尽可能优先选用4、5、6、8尺寸系列的滚珠丝杠螺母副5、滚珠丝杠轴向间隙的调整与预紧预紧目的：提高刚度保证反向传动精度轴向间隙调整的目的：采用方法：（1）