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    我國滾珠絲杠副的發展趨勢(轉載)

    TIME:2016/3/1 16:31:44 來源: 點擊數

    我國開始研制及使用滾珠絲杠的時間都比外國的要晚,我們在在50年代末期才開始研制用于程控機床、數控機床的滾珠絲杠副。40多年來,由于滾珠絲杠副具有高效率、高精度、高剛度等特點,被廣泛應用于機械、航天、航空、核工業等領域,F在,滾珠絲杠副已成為機械傳動與定位的首選部件。萬基精密傳動科技有限公司是一家絲桿制造技術相對成熟的企業,他們的精密滾珠絲杠無論是質量,還是精密度都是國內絲杠行業中的佼佼者。目前我國滾珠絲杠副的發展主要在以下幾方面。

    1 滾珠絲杠副的種類

       由于滾珠絲杠副的使用不斷普及,使用領域不斷擴大,對滾珠絲杠副的要求也越來越多,普通規格的滾珠絲杠副已遠遠滿足不了使用要求,如航天航空領域、小型精密測試裝置、電子儀器以及半導體裝置等基本上都需要公稱直徑d012mm,導程Ph=0.52.5 mm的微型滾珠絲杠副。日本NSK公司已開發出公稱直徑d0=4mm,導程Ph=0.5mm的世界最小導程微型滾珠絲杠副。半導體插件裝置、小型機器人等需要微型大導程滾珠絲杠副,以滿足高速驅動要求。

       隨著機械產品向高速、高效、自動化方向發展,工業機器人、數控鍛壓機械、加工中心以及機電一體化自動機械等,其進給驅動速度不斷提高,大導程滾珠絲杠副的出現,滿足了高速化的要求。日本NSK公司已開發出公稱直徑×導程為:15mm×40mm、16mm×50mm、20mm×60mm、25mm× 80mm超大導程滾珠絲杠副,快速進給速度達180m/min。

       現國內外文獻上對滾珠絲杠副還沒有統一的分類,但各國一般是按以下原則進行分類的,普通滾珠絲杠副一般指公稱直徑d0=16100mm,導程Ph=420mm,螺旋升角φ<9°。

       微型滾珠絲杠副指公稱直徑d012mm的滾珠絲杠副。對于導程Ph3mm的滾珠絲杠副稱為微型小導程滾珠絲杠副,螺旋升角φ>9°的滾珠絲杠副稱為微型大導程滾珠絲杠副。

       大導程滾珠絲杠副指公稱直徑d016mm,螺旋升角17°≥φ>9°或導程d0Phd0的滾珠絲杠副,對于螺旋升角φ>17°稱為超大導程滾珠絲杠副。

       重型滾珠絲杠副指公稱直徑d0125mm的滾珠絲杠副。

    2 滾珠絲杠副結構

        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。這兩種結構也是最常用的結構。這兩種結構性能沒有本質區別,只是內循環結構安裝連接尺寸;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(2,附表):內循環結構;外循環結構;端蓋結構;蓋板結構。

        內循環結構反向器的形狀有多種多樣,但是,常用的外形就是圓形和橢圓形。由于圓形滾珠反向通道較短,因此,在流暢性上不如橢圓形結構,F在,最好的反向器結構為橢圓形內通道結構,由于滾珠反向不通過絲杠齒頂,類似外循環結構,因此,消除了絲杠齒頂倒角誤差給滾珠反向帶來的影響。但由于制造工藝較復雜,影響了這種結構的推廣。

    3 滾珠絲杠副精度

       過去,為了獲得高的定位精度,主要通過提高滾珠絲杠副本身的精度來實現,因此,對滾珠絲杠的導程累積誤差要求很高,給滾珠絲杠副的制造帶來困難,使滾珠絲杠副的生產成本加大。特別是高精度滾珠絲杠副,只有通過數控螺紋磨床或激光反饋螺紋磨床加工才能達到。

    4 滾珠絲杠副性能

       隨著科學技術的不斷發展,人們對滾珠絲杠副的要求也越來越高,為了使機械產品能實現高的定位精度且能平穩運行,這就要求滾珠絲杠副不但有高的精度,而且運轉平穩,無阻滯現象。滾珠絲杠副運轉是否平穩,主要取決于滾珠絲杠副預緊轉矩的變動量,不同轉速下滾珠絲杠副的滾珠鏈運動的流暢性不同,因此,滾珠絲杠副的預緊轉矩也不相同。國際標準ISO340831992以及部頒標準JB3162.292規定了在轉速為100r/min時,滾珠絲杠副預緊轉矩的允差。

       由于存在加工誤差,如:滾珠絲杠中徑尺寸全長不一致,絲杠、螺母的導程誤差,絲杠與螺母的滾道齒形誤差以及螺紋滾道的粗糙度等,使滾珠絲杠副的動態預緊轉矩在絲杠螺紋全長上是不恒定的,這直接影響驅動系統的平穩性,因而也影響滾珠絲杠副的定位精度。因此,滾珠絲杠副預緊轉矩變動量的大小是反映滾珠絲杠副性能好壞的重要指標。

       近幾年來,人們對滾珠絲杠副的預緊轉矩變動量的大小開始重視起來,以前人們只重視滾珠絲杠副綜合行程誤差曲線,現在也開始重視滾珠絲杠副預緊轉矩的曲線。因為有了這兩條曲線,滾珠絲杠副的性能就能很好地反映出來。  


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