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【DRZ德润】浅谈滚珠丝杠

作者:德润轴承来源:www.drzbearing.cn 浏览次数: 日期:2016年3月30日 10:07
【DRZ德润】浅谈滚珠丝杠
一.概念
 
滚珠丝杠是将回转运动转化为直线运动,或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。
 
滚珠丝杠是工具机和精密机械上最常使用的传动元件,其主要功能是将旋转运动转换成线性运动,或将扭矩转换成轴向反复作用力,同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。由于具有很小的摩擦阻力,滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。
 
滚珠丝杠由螺杆、螺母、钢球、预压片、反向器、防尘器组成。它的功能是将旋转运动转化成直线运动,这是艾克姆螺杆的进一步延伸和发展,这项发展的重要意义就是将轴承从滑动动作变成滚动动作。
 
 
二.用途
 
滚珠丝杠轴承为适应各种用途,提供了标准化种类繁多的产品。广泛应用于机床,滚珠的循环方式有循环导管式、循环器式、端盖式。预压方式有定位预压(双螺母方式、位预压方式)、定压预压。 
 
可根据用途选择适当类型。丝杆有高精度研磨加工的精密滚珠丝杠(精度分为从CO-C7的6个等级)和经高精度冷轧加工成型的冷轧滚珠丝杠轴承(精度分为从C7-C10的3个等级)。另外,为应付用户急需交货的情况,还有已对轴端部进行了加工的成品,可自由对轴端部进行追加工的半成品及冷轧滚珠丝杠轴承。作为此轴承的周边零部件,在使用所必要的丝杠支撑单元、螺母支座、锁紧螺母等也已被标准化了,可供用户选择使用。
 
滚珠丝杠轴承以多年来所累积制品技术为基础,从材料、热外理、制造、检查至出货,都是以严谨的品保制度来加以管理,因此具有高信赖性。
 
三.应用
 
超高DN值滚珠丝杠:高速工具机,高速综合加工中心机
 
端盖式滚珠丝杠:快速搬运系统,一般产业机械,自动化机械
 
高速化滚珠丝杠:CNC机械、精密工具机、产业机械、电子机械、高速化机械
 
精密研磨级滚珠丝杠:CNC机械,精密工具机,产业机械,电子机械,输送机械,航天工业,其它天线使用的致动器、阀门开关装置等
 
螺帽旋转式(R1)系列滚珠丝杠:半导体机械、产业用机器人、木工机、雷射加工机、搬送装置等
 
轧制级滚珠丝杠:低摩擦、运转顺畅的优点,同时供货迅速且价格低廉
 
重负荷滚珠丝杠:全电式射出成形机、冲压机、半导体制造装置、重负荷制动器、产业机械、锻压机械
 
 
四.类型
 
常用的循环方式有两种:外循环和内循环。滚珠在循环过程中有时与丝杠脱离接触的称为外循环;始终与丝杠保持接触的称为内循环。滚珠每一个循环闭路称为列,每个滚珠循环闭路内所含导程数称为圈数。内循环滚珠丝杠副的每个螺母有2列、3列、4列、5列等几种,每列只有一圈;外循环每列有1.5圈、2.5圈和3.5圈等几种.
 
1. 外循环:外循环是滚珠在循环过程结束后通过螺母外表面的螺旋槽或插管返回丝杠螺母间重新进入循环。如图2-3所示,外循环滚珠丝杠螺母副按滚珠循环时的返回方式主要有端盖式、插管式和螺旋槽式。常用外循环方式端盖式;插管式;螺旋槽式。端盖式,在螺母上加工一纵向孔,作为滚珠的回程通道,螺母两端的盖板上开有滚珠的回程口,滚珠由此进入回程管,形成循环。插管式,它用弯管作为返回管道,这种结构工艺性好,但是由于管道突出螺母体外,径向尺寸较大。螺旋槽式,它是在螺母外圆上铣出螺旋槽,槽的两端钻出通孔并与螺纹滚道相切,形成返回通道,这种结构比插管式结构径向尺寸小,但制造较复杂。外循环滚珠丝杠外循环结构和制造工艺简单,使用广泛。其缺点是滚道接缝处很难做得平滑,影响滚珠滚道的平稳性。
 
2 内循环:内循环均采用反向器实现滚珠循环,反向器有两种类型。圆柱凸键反向器,它的圆柱部分嵌入螺母内,端部开有反向槽2。反向槽靠圆柱外圆面及其上端的圆键1定位,以保证对准螺纹滚道方向。扁圆镶块反向器,反向器为一般圆头平键镶块,镶块嵌入螺母的切槽中,其端部开有反向槽3,用镶块的外轮廓定位。两种反向器比较,后者尺寸较小,从而减小了螺母的径向尺寸及缩短了轴向尺寸。但这种反向器的外轮廓和螺母上的切槽尺寸精度要求较高。 图为端盖式循环,仅供参考。
 
五.种类选择
 
滚珠丝杠的螺母,根据钢球的循环方式可分为:弯管式、循环器式、端盖式。这三种循环方式的特长。
 
1.弯管式
 
(SBN、BNF、BNT、BNFN、BIF 和 BTK型)这些型号,搜索的到。
 
2.循环式导片式(HBN型)
 
这些型号是最典型的螺母,通过使用弯管让钢球经行循环。钢球从丝杆轴的沟槽中掬取进入弯管后,再回到沟槽中,做无限循环运动。
 
3.循环器式
 
(DK、DKN、DIK、JPF 和 DIR型)
 
这些型号是最小型的螺母,通过循环器改变钢球的行进方向,越过丝杆轴外径回到原位,做无限循环运动。
 
4.端盖式
 
(SBK、SDA、SBKH、WHF、BLK、WGF、BLW、WTF、CNF 和 BLR型)
 
这些型号是最合适高速给进的螺母。钢球利用端盖,从丝杆轴的沟槽中被掬取到螺母的通孔里,通过通孔又回到沟槽中,做无限循环运动。
 
 
六.特点
 
1.摩擦损失小、传动效率高[2] 
 
由于滚珠丝杠副的丝杠轴与丝杠螺母之间有很多滚珠在做滚动运动,所以能得到较高的运动效率。与过去的滑动丝杠副相比驱动力矩达到1/3以下,即达到同样运动结果所需的动力为使用滑动丝杠副的1/3。在省电方面很有帮助。
 
2.精度高
 
滚珠丝杠副是一般是用世界最高水平的机械设备连贯生产出来的,特别是在研削、组装、检查各工序的工厂环境方面,对温度、湿度进行了严格的控制,由于完善的品质管理体制使精度得以充分保证。
 
3.高速进给和微进给可能
 
滚珠丝杠副由于是利用滚珠运动,所以启动力矩极小,不会出现滑动运动那样的爬行现象,能保证实现精确的微进给。
 
4.轴向刚度高
 
滚珠丝杠副可以加与预压,由于预压力可使轴向间隙达到负值,进而得到较高的刚性(滚珠丝杠内通过给滚珠加予压力,在实际用于机械装置等时,由于滚珠的斥力可使丝母部的刚性增强)。
 
5.不能自锁、具有传动的可逆性
 
 
洛阳德润精密机床轴承有限公司DRZ,是专业开发、生产精密机床用各类精密轴承、精密传动部件所用各类精密轴承的专业公司。公司开发的《机床主轴用精密双列圆柱滚子轴承系列》被河南省科技厅认定为高新技术产品,企业被认定为高新技术企业。
  
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