關(guān)鍵詞:滾珠絲杠安裝、絲杠支撐座、溫度補(bǔ)償。
摘要:介紹滾珠絲杠的安裝形式和注意事項(xiàng),闡述不同的安裝形式對(duì)絲杠使用有什么不同的影響。
滾珠絲杠作為一種高效的將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為螺帽直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)產(chǎn)品,其絲杠精度和裝配的形式的選擇,對(duì)實(shí)際使用中系統(tǒng)的精度保證,速度保證,以及運(yùn)行壽命都有非常大的影響。我們以常見的三種絲杠安裝形式為例,分析其優(yōu)劣,希望對(duì)讀者以后絲杠安裝設(shè)計(jì)有所幫助。
一、滾珠絲杠副安裝形式及受力
滾珠絲桿使用中常見的固定方式有三種:
1、一端固定、一端自由
固定端軸承同時(shí)承受軸向力和徑向力。常見的標(biāo)準(zhǔn)絲杠支撐座:BK、EK、FK三種系列都屬于固定支撐。均采用2只60度角接觸球軸承配面對(duì)面配合使用。
在常見的三種絲杠安裝方式中,這種安裝方式對(duì)直徑、長(zhǎng)度、負(fù)載均相同的絲杠使用條件下,其挫屈強(qiáng)度低,臨界轉(zhuǎn)速低。絲杠受熱膨脹對(duì)精度的影響較大。因此,這種絲杠安裝方式多用于:絲杠行程很短,速度要求不高,精度要求不高的情況,多用于絲杠垂直安裝的Z軸方向。
2、一端固定、一端支承
絲杠一端固定,另一端支承,支撐端常見的支撐座有:BF、EF、FF等產(chǎn)品,軸承為深溝球軸承。固定端同時(shí)承受軸向力和徑向力;支承端只承受徑向力,而且能作微量的軸向浮動(dòng),可以減少因絲杠自重而出現(xiàn)的彎曲,同時(shí)絲杠熱變形可以自由的向一端伸長(zhǎng)。這種結(jié)構(gòu),絲杠的挫屈強(qiáng)度和臨界轉(zhuǎn)數(shù)均居中。這種結(jié)構(gòu)使用廣泛,目前國(guó)內(nèi)中小型數(shù)控車床、立式加工中心等均采用這種結(jié)構(gòu)。
3、兩端固定
絲杠兩端均固定。固定端軸承都可以同時(shí)承受軸向力。這種支承方式,可以對(duì)絲杠進(jìn)行預(yù)拉伸,使絲杠軸向產(chǎn)生一定的彈性變形,提高絲杠支承剛度,并同時(shí)補(bǔ)償絲杠受熱伸長(zhǎng)變形。降低絲杠水平使用時(shí)的重力下垂。在三種組合支撐方式中,兩端固定的安裝方式對(duì)臨界轉(zhuǎn)速和挫屈強(qiáng)度而言是理想的組合。這種組合廣泛用于大型機(jī)床、重型機(jī)床以及高精度鏜銑床常采用此種方案。但是,這種絲杠的調(diào)整比較繁瑣,特別是大直徑的絲杠。預(yù)拉伸對(duì)軸承的負(fù)荷,機(jī)架的剛性都有非常高的要求。巨大的拉伸力,可以導(dǎo)致軸承的快速磨損。因此,為了解決長(zhǎng)行程的滾珠絲杠水平安裝的問題,常用的方法是兩端固定支撐加預(yù)拉伸,再加絲杠底部輔助支撐的方式,在絲杠的下部,采用托架對(duì)絲杠直接進(jìn)行托舉,當(dāng)螺帽運(yùn)行到托架位置前,托架進(jìn)行主動(dòng)避讓。從而解決絲杠的下垂,臨界轉(zhuǎn)速不高的問題。
二、關(guān)于絲杠的預(yù)拉伸,做幾點(diǎn)說明。
第一步:根據(jù)設(shè)備設(shè)計(jì)的的負(fù)荷,使用頻率,需要預(yù)先估算絲杠的溫度升高情況,在更根據(jù)這個(gè)溫度升高的值和絲杠的長(zhǎng)度,計(jì)算絲杠可能的伸長(zhǎng)量。
第二部:根據(jù)絲杠的伸長(zhǎng)量在絲杠訂貨時(shí),給廠家提出需要的溫度補(bǔ)償系數(shù),根據(jù)這個(gè)系數(shù),廠家生產(chǎn)時(shí),會(huì)將絲杠的節(jié)距制造的比理論長(zhǎng)度更短,這樣溫度升高到平衡點(diǎn)是,絲杠的長(zhǎng)度剛好是理論真值。
第三部:絲杠的安裝時(shí),通過絲杠的端部打表,將絲杠的預(yù)拉伸長(zhǎng)度等于絲杠的溫度補(bǔ)償長(zhǎng)度,使絲杠在低溫時(shí)也能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的定位。
另外,對(duì)于絲杠直徑特別大,行程很長(zhǎng),無法通過預(yù)拉伸解決的案例,建議采用絲杠冷卻的辦法。將絲杠做成中空絲杠,在中間通入冷卻水,防止絲杠的溫度升高,從而達(dá)到精密定位。另外,采用光柵閉環(huán)的方案,也是常見的解決方案。
以上供參考!
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