滾珠絲杠規(guī)格型號選型原則

發(fā)布時間：

2021-04-26 16:59

完整的滾珠絲杠副設(shè)計選型，除了要考慮傳動行程（間接影響其他性能參數(shù)）、導(dǎo)程（結(jié)合設(shè)計速度和馬達(dá)轉(zhuǎn)速選?。?、使用狀態(tài)（影響受力情況），額定載荷（尤其是動載荷將影響壽命）、部件剛度（影響定位精度和重復(fù)定位精度）、安裝形式（力系組成和力學(xué)模型）、載荷脈動情況（與靜載荷一同考慮決定安全性），形狀特性（影響工藝性和安裝）等因素外，還需要對所選的規(guī)格的重復(fù)定位精度、定位精度、壓桿穩(wěn)定性、極限轉(zhuǎn)速、峰值靜載荷以及循環(huán)系統(tǒng)極限速率（Dn值）等進(jìn)行校核，進(jìn)行修正選擇后才能得到完全適用的規(guī)格，進(jìn)而確定馬達(dá)、軸承等關(guān)聯(lián)件的特征參數(shù)。

　　滾珠絲杠規(guī)格型號選型
　　1、確定定位精度
　　2、通過馬達(dá)及對速度的要求來確定絲杠導(dǎo)程
　　3、查看螺母尺寸確定行程及相關(guān)絲杠軸端數(shù)據(jù)
　　4、通過負(fù)載及速度分布（加減速）來確定平均軸向力和轉(zhuǎn)速
　　5、通過平均軸向力確定預(yù)壓力
　　6、預(yù)期壽命，軸向負(fù)荷，轉(zhuǎn)速確定動額定負(fù)荷
　　7、基本動額定負(fù)荷，導(dǎo)程，臨界轉(zhuǎn)速，DmN值限制確定絲杠外徑及螺母形式
　　8、外徑，螺母，預(yù)壓，負(fù)荷確定剛性（機(jī)臺設(shè)計）
　　9、環(huán)境溫度，螺母總長確定熱變及累積導(dǎo)程
　　10、絲杠剛性，熱變位確定預(yù)拉力
　　11、機(jī)床高速度，溫升時間，絲杠規(guī)格確定馬達(dá)驅(qū)動扭矩及規(guī)格
　　滾珠絲杠副速選的基本原則
　　種類的選擇：
　　1.目前滾珠絲杠副的性價比已經(jīng)相當(dāng)高，無特別大的載荷要求時，都選擇滾珠絲杠副，它具有價格相對便宜，效率高，精度可選范圍廣、尺寸標(biāo)準(zhǔn)化安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。
　　2.在精度要求不是太高時，通常選擇冷軋滾珠絲杠副，以便降低成本；在精度要求高或載荷超過冷軋絲杠大規(guī)格額定載荷時需選擇磨制或旋銑滾珠絲杠副。不管何類滾珠絲杠副，螺母的尺寸盡量在系列規(guī)格中選擇，以降低成本縮短貨期。
　　精度級別的選擇：
　　滾珠絲杠副在用于純傳動時，通常選用“T”類（即機(jī)械手冊中提到的傳動類），其精度級別一般可選“T5”級（周期偏差在1絲以下），“T7”級或“T10”級，其總長范圍內(nèi)偏差一般無要求（可不考慮加工時溫差等對行程精度的影響，便于加工）。因而，價格較低（建議選“T7”，且上述3種級別的價格差不大）；在用于精密定位傳動（有行程上的定位要求）時，則要選擇“P”類（即機(jī)械手冊中提到的定位類），精度級別要在“P1”、“P2”、“P3”、“P4”、“P5”級（精度依次降低），其中“P1”、“P2”級價格很貴，一般用于非常精密的工作母機(jī)或要求很高的場合，多數(shù)情況下開環(huán)使用（非母機(jī)），而“P3”、“P4”級在高精度機(jī)床中用得多、廣，需要很高精度時一般加裝光柵，需要較高精度時開環(huán)使用也很好，“P5”則使用大多數(shù)數(shù)控機(jī)床及其改造，如數(shù)控車，數(shù)控銑、鏜，數(shù)控磨以及各種配合數(shù)控裝置的傳動機(jī)構(gòu)，需要時也可加裝光柵（因“5”級的“任意300mm行程的偏差為0.023”，且曲線平滑，在很多實際案例中，配合光柵效果非常好）。
　　規(guī)格的選擇：
　　首先當(dāng)然是要選有足夠載荷（動載和靜載）的規(guī)格。根據(jù)使用狀態(tài)，選擇符合條件的規(guī)格。同時（重點(diǎn)），如果選用的是磨制或旋銑滾珠絲杠副（冷軋的不需要考慮長徑比），要估算長徑比（絲杠總長除以螺紋公稱直徑的比值），但因長度在設(shè)計時已確定，在規(guī)格的確定上需要調(diào)整，原則上使其長徑比小于50，（理論上長徑比越小越好，對“P”類絲杠而言，長徑比越小越利于加工和保證各項形位公差，故單位價格越便宜）。所以“規(guī)格越小不等于越便宜”。
　　預(yù)緊方式的選擇：
　　對于純傳動的情況，一般要求傳動靈活，允許有一定返向間隙（不大，一般為幾絲），多選用單螺母，它價格相對便宜、傳動更靈活；對于不允許有返向間隙的精密傳動的情況，則需選擇雙螺母預(yù)緊，它能調(diào)整預(yù)緊力的大小，保持性好，并能夠重復(fù)調(diào)整；另外，在行程空間受限制的情況下，也可選用變位導(dǎo)程預(yù)緊（俗稱錯距預(yù)緊），該方式預(yù)緊力較小，且難以重復(fù)調(diào)整，一般不選。
　　導(dǎo)程的選擇：
　　選擇導(dǎo)程跟所需要的運(yùn)動速度、系統(tǒng)等有關(guān)，通常在：4、5、6、8、10、12、20中選擇，規(guī)格較大，導(dǎo)程一般也可選擇較大（主要考慮承載牙厚）。在速度滿足的情況下，一般選擇較小導(dǎo)程（利于提高控制精度）；對于要求高速度的場合，導(dǎo)程可以超過20，對磨制絲杠而言導(dǎo)程一般可做到約等于公稱直徑（受磨削螺旋升角限制），如32（32*32）、40（40*40）等，當(dāng)然也可以更大（非磨削，但極少考慮）。導(dǎo)程越大，同條件下旋轉(zhuǎn)分力越大，周期誤差被放大，速度越快。故一般速度很高的場合要求的是靈活，而放棄部分精度訴求，對間隙要求意義變?。▽?dǎo)程精度偏差增大），因此，大導(dǎo)程絲杠一般都是單螺母。
　　完整的滾珠絲杠副設(shè)計選型，除了要考慮傳動行程（間接影響其他性能參數(shù)）、導(dǎo)程（結(jié)合設(shè)計速度和馬達(dá)轉(zhuǎn)速選取）、使用狀態(tài)（影響受力情況），額定載荷（尤其是動載荷將影響壽命）、部件剛度（影響定位精度和重復(fù)定位精度）、安裝形式（力系組成和力學(xué)模型）、載荷脈動情況（與靜載荷一同考慮決定安全性），形狀特性（影響工藝性和安裝）等因素外，還需要對所選的規(guī)格的重復(fù)定位精度、定位精度、壓桿穩(wěn)定性、極限轉(zhuǎn)速、峰值靜載荷以及循環(huán)系統(tǒng)極限速率（Dn值）等進(jìn)行校核，進(jìn)行修正選擇后才能得到完全適用的規(guī)格，進(jìn)而確定馬達(dá)、軸承等關(guān)聯(lián)件的特征參數(shù)。