什么是滾珠絲杠支撐軸承?有什么特點?要怎么

 新聞資訊     |      2021-10-06 08:10

滾珠絲杠是工具機械和精密機械上最常使用的傳動元件,其主要功能是將旋轉運動轉換成線性運動,或捋扭矩轉換成軸向反復作用力,同時兼具高精度、可逆性和高效率的特點。由于具有很小的摩擦阻力,滾珠絲杠被廣泛應用于各種工業設備和精密儀器。

滾珠絲杠副作為關鍵的滾動傳動元件,被廣泛應用于各種需要定位或傳動的機構中,對機構的性能舉足輕重。在實際應用中,滾珠絲杠副的安裝方式的選擇會影響整個機構的工作效果,根據具體應用情況的不同,滾珠絲杠副的安裝可以有多種不同的方式。不同的安裝方式(即支承形式)都有其各自的特點,選取時,既要考慮實際工作要求(定位精度、傳動速度、扭矩和推力情況等),又要結合滾珠絲杠副型號規格的選擇,只有兩者綜合考慮合理搭配,才能實現最佳效果,發揮滾珠絲杠副的最大價值。

滾珠絲杠副的安裝方式一般叫做滾珠絲杠副的支承形式,通常有兩大類(絲杠旋轉類和螺母旋轉類)共五種典型的支承形式,支承形式不同,所容許的軸向載荷和容許的回轉轉速也有所不同,應根據工況適當選擇。在使用滾珠絲杠副時,必須要有足夠的潤滑,如果潤滑不夠,將導致摩擦和磨損的增加,造成故障或壽命縮短等。

滾珠絲杠支撐軸承的特點

·傳動效率高

滾珠絲杠傳動系統的傳動效率高達90%~98%,為傳統的滑動絲杠系統的2~4倍,所以能以較小的扭矩得到較大的推力,亦可由直線運動轉為旋轉運動(運動可逆)。

·運動平穩

滾珠絲杠傳動系統為點接觸滾動運動,工作中摩擦阻力小、靈敏度高、啟動時無顫動、低速時無爬行現象,因此可精密地控制微量進給。

·高精度

滾珠絲杠傳動系統運動中溫升較小,并可預緊消除軸向間隙和對絲杠進行預拉伸以補償熱伸長,因此可以獲得較高的定位精度和重復定位精度。

·高耐用性

鋼球滾動接觸處均經硬化(HRC58~63)處理,并經精密磨削,循環體系過程純屬滾動,相對對磨損甚微,故具有較高的使用壽命和精度保持性。

·同步性好

由于運動平穩、反應靈敏、無阻滯、無滑移,用幾套相同的滾珠絲杠傳動系統同時傳動幾個相同的部件或裝置,可以獲得很好的同步效果。

·高可靠性

與其它傳動機械,液壓傳動相比,滾珠絲杠傳動系統故障率很低,維修保養也較簡單,只需進行一般的潤滑和防塵。在特殊場合可在無潤滑狀態下工作。

·無背隙與高剛性

滾珠絲杠傳動系統采用歌德式(Gothic arch)溝槽形狀(如下圖)、使鋼珠與溝槽達到最佳接觸以便輕易運轉。若加入適當的預緊力,消除軸向間隙,可使滾珠有更佳的剛性,減少滾珠和螺母、絲杠間的彈性變形,達到更高的精度。

滾珠絲杠支撐軸承的潤滑與防塵

潤滑

(1)油潤滑

一般情況下,用于滾動軸承的礦物油都適用。特別是在高轉速情況下,以油潤滑比脂潤滑佳,這時滾珠絲杠副的溫升較小。

油潤滑的補充潤滑量和間隔,按下表,按表中的油量,至少可以達到8小時的補充潤滑時間。

(2)脂潤滑

采用脂潤滑的優點可以使滾珠絲杠傳動系統在一段很長時間后才需進行補充。也就是說,在多數情況下,可以省去一套補充潤滑的裝置。補充潤滑脂的限量為大約填入螺母內空間容積的一半??梢允褂盟懈呒墲L動軸承潤滑脂,但要注意潤滑脂廠家的提示說明!潤滑脂的補充通常在半年或一年進行更換,更換前應清除舊潤滑脂后才能更換新的潤滑脂。

防塵

滾珠絲杠與滾動軸承一樣,如果污物及異物(切屑碎屑)進入就會很快使它磨損,成為損壞的原因。困此,必須采用防護裝置(折疊式或伸縮式絲杠護套)將絲杠軸完全防護起來。另外雖沒有別的異物,但有浮塵時要在螺母兩端采用刮屑式防塵圈。

滾珠絲杠支撐軸承的設計與使用時注意

防止逆轉滾動螺旋傳動逆轉率高,不能自鎖。為了使螺旋副受力后不逆轉,應考慮設置防逆轉裝置,如采用制動電機、步進電機,在傳動系統中設有能夠自鎖的機構(如蝸桿傳動);在螺母、絲杠或傳動系統中裝設單向離合器、雙向離合器、制動器等。選用離合器時,必須注意其可靠性。防止螺母脫出在滾動螺旋傳動中,特別是垂直傳動,容易發生螺母脫出造成事故,設計時必須考慮防止螺母脫出的安全裝置。

滾珠絲杠支撐的選型

由于絲杠主要承受軸向力,大多采用推力軸承作支承。在相同尺寸條件下,推力球軸承軸向剛度比向心推力球軸承及圓錐滾子軸承的軸向剛度要大一倍以上;推力滾柱軸承剛度又比推力球軸承大一倍左右。當軸向載荷較小時,可不用推力球軸承而用向心推力球軸承,這樣可減少軸承數量。那么要怎么選擇呢?可以通過以下幾點來選型:

①確定定位精度;

②通過馬達及對速度的要求來確定絲杠軸承導程;

③查看螺母尺寸確定行程及相關絲杠軸承軸端數據;

④通過負載及速度分布(加減速)來確定平均軸向力和轉速;

⑤通過平均軸向力確定預壓力;

⑥預期壽命,軸向負荷,轉速確定動額定負荷;

⑦基本動額定負荷,導程,臨界轉速,DN值限制確定絲杠軸承外徑及螺母形式;

⑧外徑,螺母,預壓,負荷確定剛性(機臺設計);

⑨環境溫度,螺母總長確定熱變及累積導程;

⑩絲杠軸承剛性,熱變位確定預拉力;

?機床最高速度,溫升時間,絲杠軸承規格確定馬達驅動扭矩及規格。