滾珠絲杠維修結構和安裝方式
一.滾珠絲杠簡介
近年來,我國的數控機床發展很快,產量上有了一個大的飛躍,2003年數控金屬切削機床產量達三萬六千多臺,是2000年一萬四千多臺的2.6倍。但是,我國機床工業的整體發展水平和西方發達國家的差距不但沒有縮小,反而有進一步拉大的趨勢。這一狀況已經嚴重影響和制約了我國關鍵工業部門的快速發展。為此,在2004年初,國務院領導著重批示了關于加快發展國產數控機床的要求,而對于數控機床的關鍵核心傳動部件——滾珠絲杠副的發展,也相應地提上了重要日程。
滾珠絲杠是將回轉運動轉化為直線運動,或將直線運動轉化為回轉運動的理想產品。它主要由螺桿、螺母和滾珠組成。廣泛應用于數控機床,電子設備,自動化設備,激光設備,醫療器械等領域。
我國滾珠絲杠的發展起步于1964年,當時主要是對日本等先進產品技術進行模仿和創新,并逐漸形成具有中國特色的產品工藝格局。近幾年來,各行各業對加工設備自動化的要求越來越高,尤其是國產主機整體的產業化,促進了當前市場需求的擴大。這給滾珠絲杠帶來了空前的發展機遇。隨著我國加入WTO以后,國內快速發展的應用市場導致全球各先進制造廠家紛紛進軍中國,產品的競爭提前進入國際化。這對我國國內企業來說,既是一種機遇,也是一種考驗。
二.滾珠絲杠的原理:
圖(1) 滾珠絲杠的原理示意圖
工作原理:在絲杠和螺母上加工有弧形的螺旋槽,當他們套裝在一起時便形成螺旋滾道,并在滾道內裝滿滾珠,如圖(1)。而滾珠則沿滾道滾動,并經回珠管做周而復始的循環運動。回珠管兩端還起擋珠的作用,以防滾珠從滾道滾出。當滾珠絲杠作為主動體時,螺母就會隨絲桿的轉動角度按照對應規格的導程轉化成直線運動,被動工件可以通過螺母座和螺母連接,從而實現對應的直線運動。
三.滾珠絲杠的結構:
滾珠絲杠副的結構傳統分為內循環結構(以圓形反向器和橢圓形反向器為代表)和外循環結構(以插管為代表)兩種。這兩種結構也是*常用的結構,在結構性能上沒有本質區別,只是內循環結構安裝連接尺寸小;外循環結構安裝連接尺寸大。目前,滾珠絲杠副的結構已有10多種,但比較常用的主要有:內循環結構,外循環結構,端蓋結構,蓋板結構等。
四.滾珠絲杠的特點:
1、與滑動絲杠副相比驅動力矩為1/3
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動力矩達到1/3以下,即達到同樣運動結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、高精度的保證
滾珠絲杠副是用日本制造的世界*高水平的機械設備連貫生產出來的,特別是在研削、組裝、檢查各工序的工廠環境方面,對溫度、濕度進行了嚴格的控制,由于完善的品質管理體制使精度得以充分保證。
3、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,不會出現滑動運動那樣的爬行現象,能保證實現精確的細微進給。
4、無側隙、剛性高
滾珠絲杠副可以加預壓,由于預壓力可使軸向間隙達到負值,進而得到較高的剛性(滾珠絲杠內通過給滾珠加預壓力,在實際用于機械裝置時,由于滾珠的斥力可使絲杠螺母部位的剛性增強)。
5、高速進給可能
滾珠絲杠由于運動效率高、發熱小、所以可實現高速進給(運動)。
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