传动技术基础培训(滚珠丝杆)课件.ppt

1、SMTSMTSMT市场部市场部市场部滚珠丝杆传动系统的构成传动系统构成：1、电机（伺服电机，变频电机）2、联轴器（弹性，刚性）3、丝杠（梯形丝杠，滚珠丝杠）4、导轨（直线滚动导轨，直线滑 动导轨，直线光轴）5、附件（丝杠支撑，锁紧螺母）滚珠丝杠滚珠丝杠的特点1、传动效率：滚珠丝杠在90%以上，梯形丝杠最高在60%左右。2、定位精度：滚珠丝杠发热小，加上可以采取预紧消除间隙，可以获得极高的定位精度和重复定位精度。3、传动可逆性：可以实现两种传动方式：直线运动旋转运动，旋转运动直线运动。4、使用寿命：由于滚道得准确性、表面硬度、材料的选择严格，滚珠丝杠的寿命远高于梯形丝杠。5、同步性能：由于制造精

2、度高，轴向间隙的消除，同一系统采用多套滚珠丝杠时刻获得很好的同步工作。滚珠丝杠副导程精度滚珠丝杠副导程精度滚珠丝杠副精度等级滚珠丝杠副滚珠丝杠副根据使用范围分为定位型（P）和传动型（T）两种。根据精度要求分为7个精度等级，即1、2、3、4、5、7和10级。1级精度最高，依次递减。传动滚珠丝杠副主要考虑传递动力的能力与稳定性，定位滚珠丝杠副则还要对轴向位移控制提出较高的要求。滚珠丝杠副精度等级滚珠丝杠安装形式丝杠有四种基本的安装方式:在重载和高精度要求的情况下,安装方式应慎重考虑,因为安装方式对允许轴向载荷和临界速度下的允许转速有直接影响。滚珠丝杠安装形式常用丝杠安装方式滚珠丝杠副结构 循环方式

3、-内循环 内循环返向结构内循环返向结构 轴向反向结构轴向反向结构内循环返向结构内循环返向结构 滚珠丝杠结构 循环方式-外循环也叫管路式,由外部的一根管子作为钢球的回路.单螺母结构 单螺母类型这是最简单的螺母类型，只包含一个螺母。在应用中，可能产生少许轴向跳动。丝杠反向会有反向间隙。可用于一般定位要求系统。单螺母预压在滚珠丝杠的沟道内放入直径较大的滚珠，使丝滚珠作四点接触进行预压。适用于轻预压。在螺母中央位置沟道根据预压量进行偏移或移位，达到预压的要求。适用于中预压。此法虽为单螺母，但刚性很好。效果极佳。螺母结构 双螺母类型通过向相反的方向转动螺母，在螺母中间插入调整片，使两螺母分别向相反方向受

4、力，消除丝杠的轴向间隙。双螺母预紧同时可增加丝杠的刚性。滚珠丝杠制造工艺 制造工艺磨制 轧制丝杠精c0,c3,c5 丝杠精度c7,c8,c10数控精磨工艺 旋铣加工工艺滚珠丝杠的研磨加工 通过高精度的螺纹磨床来对丝杠进行磨削技工而成。一般可以加工c5,c3,c1级精度丝杠。适于精密数控设备。如数控铣床，数控车床，加工中心等。滚珠丝杠的旋铣加工 通过两个辊子之间的挤压（塑性变形加工）来滚牙一次加工成螺纹形状的旋铣工艺，加工效率高，供货迅速且价格低廉。一般可加工c7,c10精度的丝杠。用于一般精度的设备。一般轧制工艺被称为：冷轧，转造，轧制，cold rolled threads等。滚珠丝杠部件名

5、称部件名称热处理热处理硬度（硬度（HRc）螺杆螺母滚珠感应加热，淬火渗碳，淬火，回火58-6260-6262-65特种丝杠 中空冷却丝杠滚珠丝杠副的制造范围直径/导程及长度的选择直径直径/导程及长度的选择导程及长度的选择直径直径/导程及长度的选择导程及长度的选择滚珠丝杠副的制造范围直径/导程及长度的选择直径直径/导程及长度的选择导程及长度的选择直径直径/导程及长度的选择导程及长度的选择滚珠丝杠传动形式丝杠转动型螺母转动型滚珠丝杠的轴向负载u允许轴向负载 下表用于为轴向负载选 择最小轴径 1，斜线表示允许的轴向负载，通过丝杠的挠度来决定。根据丝杠的支撑方式来选择坐标轴。2，水平线的间隔表示拉伸或

6、压缩负载的大小。按照支撑方式选择相应坐标轴。3，由竖直线的间隔表示丝杠的支撑间距。代表了标准工艺能够加工的丝杠长度。滚珠丝杠的临界速度u临界速度选择 上表用于为临界速度择最小轴径。滚珠丝杠必须在一个低于其共振频率的速度下工作。丝杠的临界速度取决于螺杆的直径，长度和螺杆的支撑。1，根据丝杠的支撑来选择竖直坐标。2，由竖直线的间隔表示丝杠的支撑间距。代表了标准工艺能够加工的丝杠长度。滚珠丝杠的寿命u滚珠丝杠的寿命滚珠丝杠的寿命即一组滚珠在相同的状况下运动，不致引起螺纹槽或滚珠疲劳失效的时间长短。螺纹槽和滚珠的失效是由于持续的压力引起的金属疲劳所致。滚珠丝杠的寿命是由基本动额定负载决定的。u温度与寿

7、命的关系对于丝杠的温度，当高于摄氏100度时，基本额定动态负载随温度的下降而下降。u硬度与寿命的关系一般，对于丝杠的硬度，当低于HRc58时，基本额定动态负载应硬度的下降而下降。滚珠丝杠的精度 丝杠的刚度 导程精度 热变形 运行姿势变化滚珠丝杠的寿命 滚珠丝杠的寿命疲劳寿命：丝杠发生剥蚀现象时的寿命精度寿命：丝杠沟道磨损，精度降低时的寿命滚珠丝杠的寿命滚珠丝杠的允许载荷滚珠丝杠驱动力矩2 2、丝杠螺母传动、丝杠螺母传动T T折折=1/I(F=1/I(Ft)/(2t)/(2 )+Tb)N.m )+Tb)N.m F=F0+mg NF=F0+mg NF0:F0:运动方向阻力运动方向阻力NN ；：摩擦

8、系数：摩擦系数t:t:丝杠螺距丝杠螺距m m m m：工作台质量：工作台质量kgkg：系统效率：系统效率 i i：减速比减速比TbTb：丝杠摩擦力矩：丝杠摩擦力矩NmNm滚珠丝杠选型步骤u 丝杠使用条件：1、安装方式：？水平，竖直2、负载质量；？kg3、负载移动速度：？mm/s4、定位精度：？mm5、行程：？Mm6、导轨类型及安装方式：？u 确定导程，演算速度，定位精度，马达扭矩u 螺母的设计和载荷计算u 丝杠刚性演算u 整体精度演算u 润滑防尘考虑滚珠丝杠选型举例滚珠丝杠选型举例滚珠丝杠选型举例滚珠丝杠选型举例2滚珠丝杠选型举例滚珠丝杠选型举例2滚珠丝杠副的安全使用u润滑u防尘 滚珠螺杠与滚

9、动轴承一样，如果污物及异物（切屑碎屑）进入就会很快使它磨耗，成为损坏的原因。困此，必须采用防护装置（折叠式或伸缩式丝杠护套）将丝杠轴完全防护起来。u使用防止逆转；防止螺母脱出u安装在必须把螺母卸下来的场合时，要使用比丝杠底径小0.20.3mm安装辅助套筒。滚珠丝杠品牌介绍滚动直线导轨 滚动直线的优点：1、摩擦阻力小随动性极好，有益于提高数控系统的响应速度和灵敏度。2、驱动功率大幅度下降，只相当于普通机械的1/10。3、适应高速直线运动，其瞬时速度比滑动导轨提高约10倍。4、能实现高定位精度和重复定位精度。5、能实现无间隙运动，提高机械系统的运动刚度。6、降低导轨安装面的加工精度要求，降低基础件的制造成本和难度。7、简化了机械结构的设计和制造。