螺母形式
各廠家的產(chǎn)品樣本上都會有很多種螺母形式,一般型號中的前幾個字母即表示螺母形式。按法蘭形式分大約有圓法蘭、單切邊法蘭、雙切邊法蘭和無法蘭幾種。按螺母長度分有單螺母和雙螺母(注意,單螺母和雙螺母沒有負載和剛性差異,這一點不要聽從廠家銷售人員的演說,單螺母和雙螺母的主要差異是后者可以調(diào)整預(yù)壓而前者不能,另外后者的價格和長度大致均是前者的2倍)。在安裝尺寸和性能允許的情況下,設(shè)計者在選用時應(yīng)盡量選擇常規(guī)形式,以避免維護時備件的貨期問題。推薦:頻繁動作、高精度維持場合選雙螺母,其他場合選雙且邊單螺母。推薦:螺母形式盡量選內(nèi)循環(huán)雙切邊法蘭單螺母。
1、摩擦損失小、傳動效率高
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運動,所以能得到較高的運動效率。與過去的滑動絲杠副相比驅(qū)動力矩達到1/3以下,即達到同樣運動結(jié)果所需的動力為使用滑動絲杠副的1/3。在省電方面很有幫助。
2、精度高
滾珠絲杠副是一般是用世界最高水平的機械設(shè)備連貫生產(chǎn)出來的,特別是在研削、組裝、檢查各工序的工廠環(huán)境方面,對溫度、濕度進行了嚴(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、高速進給和微進給可能
滾珠絲杠副由于是利用滾珠運動,所以啟動力矩極小,不會出現(xiàn)滑動運動那樣的爬行現(xiàn)象,能保證實現(xiàn)精確的微進給。
4、軸向剛度高
滾珠絲杠副可以加與預(yù)壓,由于預(yù)壓力可使軸向間隙達到負值,進而得到較高的剛性(滾珠絲杠內(nèi)通過給滾珠加予壓力,在實際用于機械裝置等時,由于滾珠的斥力可使絲母部的剛性增強)。
1、自潤式滾珠絲桿:具有可拆換除油裝置的自潤式滾珠絲桿,不需要潤滑管路系統(tǒng)與設(shè)備,減少了換油和廢油處理成本;
2、靜音式滾珠絲桿:它的原理是在滾珠之間設(shè)置有特殊溝型的滾珠間隔環(huán),可以抑制住滾珠與滾珠之間碰撞所產(chǎn)生的噪音,使?jié)L珠絲桿在運動的時候更加的安靜、平順;
3、高速化滾珠絲桿:具有高加速、高剛性、高速進給、低振動、低噪音的特點。使用在工具機的快速進給,磨具高速切削中心機和高速縱荷切削中心等領(lǐng)域;
4、重負荷型滾珠絲桿:能夠承受較大的軸向負荷,適用于全電式設(shè)計機、空壓機、半導(dǎo)體制造裝置和鍛壓制造裝置等。
還有軋制和研磨級絲桿的區(qū)分,軋制絲桿的精度相對低一點,適用于精度要求不是很高的場合;而研磨級絲桿,根據(jù)它的名稱也可以看的出來,精度比較高,適合精度要求高的場合
滾珠絲桿的主要參數(shù)
說到滾珠絲桿的選型,需要先來說一下它的常用參數(shù),然后才能從這些參數(shù)下手,確定它的型號。
1、公稱直徑
即絲杠的外徑,常見規(guī)格有12、14、16、20、25、32、40、50、63、80、100、120,不過請注意,這些規(guī)格中,各廠家一般只備16~50的貨,也就是說,其他直徑大部分都是期貨(見單生產(chǎn),貨期大約在30~60天之間,日系產(chǎn)品大約是2~2.5個月,歐美產(chǎn)品大約是3~4個月)。
公稱直徑和負載基本成正比,直徑越大的負載越大,具體數(shù)值可以查閱廠家產(chǎn)品樣本。這里只說明兩個概念:動額定負荷與靜額定負荷,前者指運動狀態(tài)下的額定軸向負載,后者是指靜止?fàn)顟B(tài)下的額定軸向負載。設(shè)計時參考前者即可。需要注意的是,額定負荷并非最大負荷,實際負荷與額定負荷的比值越小,絲杠的理論壽命越高。推薦:直徑盡量選16~63。
2、導(dǎo)程
導(dǎo)程指的是絲桿旋轉(zhuǎn)一周,螺母直線運動的距離。常見的導(dǎo)程有(單位:mm):2、4、5、6、8、10、16、20、25、32、40,跟導(dǎo)程有關(guān)系的參數(shù)是螺母運動速度和滾珠絲桿可提供的直線推力。
導(dǎo)程越大,相同轉(zhuǎn)速情況下,直線運動速度越快,具體的計算關(guān)系為:
v=r*i
v:螺母的移動速度(單位:mm/s)
r:絲桿的旋轉(zhuǎn)速度(單位:r/s)
i:導(dǎo)程(單位:mm)
導(dǎo)程和絲桿推力的關(guān)系:
F=(2*π*T*n)/i
F:絲桿推力(單位:N)
T:電機提供的扭矩(單位N·m)
n:傳動效率(滾珠絲桿的傳動效率一般為85%-95%)
i:導(dǎo)程(這里的單位是m)
3、長度
長度有兩個概念,一個是全長,另一個是螺紋長度。有些廠家只計算全長,但有些廠家需要提供螺紋長度。螺紋長度中也有兩個部分,一個是螺紋全長,一個是有效行程。前者是指螺紋部分的總長度,后者是指螺母直線移動的理論最大長度,螺紋長度=有效行程+螺母長度+設(shè)計裕量(如果需要安裝防護罩,還要考慮防護罩壓縮后的長度,一般按防護罩最大長度的1/8計算)。
在設(shè)計繪圖時,絲杠的全長大致可以按照一下參數(shù)累加:絲杠全長=有效行程+螺母長度+設(shè)計余量+兩端支撐長度(軸承寬度+鎖緊螺母寬度+裕量)+動力輸入連接長度(如果使用聯(lián)軸器則大致是聯(lián)軸器長度的一半+裕量)。特別需要注意的是,如果你的長度超長(大于3米)或長徑比很大(大于70),最好事先咨詢廠家銷售人員可否生產(chǎn),總體的情況是,國內(nèi)廠家常規(guī)品最大長度3米,特殊品16米,國外廠家常規(guī)品6米,特殊品22米。當(dāng)然不是說國內(nèi)廠家就不能生產(chǎn)更長的,只是定制品的價格比較離譜。推薦:長度盡量選6米以下,超過的用齒輪齒條更劃算了。