程公差,和允许的行程变动单位滚珠丝杠的精度选择根据的规定坐标轴的反向值主要取决于该坐标轴的摩擦死区误差乙值的大小而定位误差是取决于滚珠丝杠自身的螺距误差的影响,二是取决于由传动系统刚度变化产生弹性变形而引起的定位误差的影响。
因此,坐标轴的摩擦死区误差公值滚珠丝杠自身的螺距误差和由传动系统刚度变化产生弹性变形而引起的定位误差始终是滚珠丝杠的精度选择的依据。
而对滚珠丝杠精度进行的种种计算都是为了求出值而展开的。
般情况下,滚珠丝杠的精度选择按以下公式计算。
对于在开环系统中使用的滚珠丝杠,有对于在半闭环系统或可以进行行程补偿的开环系统中使用的滚珠丝杠,有。
。
式中的定位精度是指机床各坐标轴的定位精度值,为已知条件。
根据上述两式可以计算出滚珠丝杠的和值,然后可以根据表和表来确定滚珠丝杠的精度等级。
滚珠丝杠螺母副支承方式及轴承的选择为了满足数控机床进给系统高精度高刚度的需要,除了应该采用高精度高刚度热滚珠丝杠螺母副外,还必须充分重视支承的设计。
应注意选用轴向刚度高摩擦力矩小运转精度高的轴承,同时选用合适的支承方式,并保证支承座有足够的刚度。
滚珠丝杠螺母副支承方式的选择支承的作用是限制两端固定轴的轴向窜动。
较短的滚珠丝杠或竖直安装的滚珠丝杠,可以端固定端自由无支承。
水平安装的滚珠丝杠较长时,可以端固定端游动。
用于精密和高精度机床包括数控机床的滚珠丝杠副,为了提高滚珠丝杠的拉压刚度,可以两端固定。
为了减少滚珠丝杠因自重下垂和补偿热膨胀,两端固定的滚珠丝杠还可以进行预拉伸。
滚珠丝杠的支承结构形式可以分为三种类型见表。
表中,自由代号,指的是无支承游动代号,指的是径向有约束,轴向无约束例如装有深沟球轴承圆柱滚子轴承固定代号。
,指的是径向和轴向都有约束例如装有双向推力球轴承与深沟球轴承的组合轴承角接触球轴承和圆锥滚子轴承。
般情况下,应将固定端作为轴向位置的基准,尺寸链和误差计算都由此开始,并尽可能以固定端为驱动端。
表滚珠丝杠的支承结构形式所用轴承的选择由于滚珠丝杠轴承所受载荷主要是轴向载荷,径向除丝杠的自重外,般无外载荷。
因此,对滚珠丝杠轴承的要求是轴向精度和轴向刚度要高。
另外,丝杠转速般不会很高,或高速运转的时间很短,因此发热不是主要问题。
数控机床进给系统要求运动灵活,对微小的位移丝杠微小的转角要响应灵敏。
因此所用轴承的摩擦力矩要尽量低。
滚珠丝杠所用轴承的类型根据滚珠丝杠螺母副支承方式的不同而不同。
般情况下,游动轴承多用深沟球轴承。
表是些轴承的特点比较。
表各类滚动轴承特点比较目前,在以上各类轴承中用的最多的是表所列举的度接触角推力角接触球轴承,其次是表所列举的滚针和推力滚子组合轴承。
后者多用于大牵引力要求高刚度的大型重型机床。
电机的设计选用伺服电机的选择,应考虑三个要求最大切削负载转矩,不得超过电机的额定转矩电机的转子惯量应与负载惯量相匹配匹配条件可根据伺服电机样本提供的匹配条件,也以按照般的匹配规律快速移动时,转矩不得超过伺服电机的最大转矩。
最大切削负载转矩的计算所选伺服电机的额定转矩应大于最大切削负载转矩。
最大切削负载转矩可根据下式计算。
即其中,从前面的计算已知最大进给力,丝杠导程预紧力额定的动载荷由以上查表可得,则根据哈尔滨轴承总厂角接触推力球轴承组配技术条件得单个轴承摩擦力矩为,故对轴承的摩擦力矩,伺服电机与丝杠直接连接,其传动比。
则负载惯量计算伺服电机的转子惯量应与负载惯量相匹配。
负载惯量可按以下次序计算下套筒长套筒外径销子直径对小联轴器,取对大联轴器,取销子中心到套筒端部的距离。
图套筒联物器图键连接销连接图凸缘联轴器键连接销连接此种联轴器构造简单,径向尺寸小,但其装拆困难轴需作轴向移动,且要求两轴严格对中,不允许有径向及角度偏差,因此使用上受到定限制。
凸缘联轴器凸缘联轴器是把两个带有凸缘的半联轴器分别与两轴连接,然后用螺栓把两个半联轴器连成体,以传递动力和扭矩见图。
凸缘联轴器还有两种对中方法种是用个半联轴器上的凸肩与另个半联轴器上的凹槽相配合而对中见图,另种则是共同与另部分环相配合而对中见图。
前者在装拆时轴必须作轴向移动,后者则无此缺点。
连接螺栓可以采用半精制的普通螺栓,此时螺栓杆与钉孔壁间存有间隙,扭矩靠半联轴器结合面间的摩擦力来传递见图也可采用铰制孔用螺栓,此时螺栓杆与钉孔为过渡配合,靠螺栓杆承受挤压与剪切来传递扭矩见图凸缘联轴器可制成带防护边的见图或不带防护边的见图。
凸缘联轴器的材料可用或碳钢,重载或圆周速度大于时应用铸钢或锻钢。
凸缘联轴器对于所连接的两轴的对中性要求很高,当两轴间有位移与倾斜存在时,就在机件内引起附加载荷,使工作情况恶化,这是它的主要缺点。
但由于其结构简单成本低以及可传递较大扭矩,故当转速低无冲击轴的刚度大以及对中性较好时亦常采用。






























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