滾珠絲杠的是將螺桿軸與螺母滾道內(nèi)裝進鋼珠后進行無限的滾動和循環(huán)的一種機械形式,從而產(chǎn)生將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為精確直線定位運動。為減少鋼珠在滾道內(nèi)循環(huán)時產(chǎn)生的摩擦力矩,把絲桿和螺母滾道與鋼珠的線接觸設計成點接觸結(jié)構(gòu)。
單圓弧制造工藝簡單;雙圓弧制造工藝復雜,但精度保持性、載荷性能好。雙圓弧截形軸向剛度大于單圓弧截形,機床上普遍采用雙圓弧截形的絲杠。
絲桿螺帽內(nèi)滾珠循環(huán)有典型的4種結(jié)構(gòu):
分別是:內(nèi)循環(huán)、外循環(huán)、端蓋循環(huán)、蓋板循環(huán)
當絲杠相對于螺母旋轉(zhuǎn)時,絲杠的旋轉(zhuǎn)面經(jīng)滾珠推動螺母軸向移動,同時滾珠沿螺旋形滾道滾動,使絲杠和螺母之間的滑動摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L珠與絲杠、螺母之間的滾動摩擦。滾珠通過回珠管從一端重新回到另一端。
分類 |
插管式外循環(huán)形式 |
內(nèi)循環(huán)形式 |
端蓋式內(nèi)循環(huán)形式 |
特征 |
適用大型滾珠絲杠 |
適用體積小的滾珠絲杠 |
適用大導程的絲杠 |
螺母滾珠 |
可用多圈滾珠×1回路 |
可用壹圈滾珠×1個回路 |
可用多圈滾珠×1個回路 |
回路設計 |
用多條回路 |
用多條回路 |
用多條回路 |
螺母外徑 |
用于大直徑大型螺母 |
用于小直徑小型螺母 |
用于中直徑、大直徑以上螺母 |
由此可看出,端蓋式由于在同等螺母長度內(nèi),能有更多的滾珠,因此絲桿的性能更好。
工作原理:行星滾柱絲杠是一種將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為線性運動的機械裝置。在主螺紋絲杠的周圍,行星布置了6-12個螺紋滾柱絲杠,滾柱螺母內(nèi)使用的是小螺紋滾柱與主絲杠相互嚙合,這時螺母的結(jié)構(gòu)類似于行星齒輪箱。眾多的接觸點使行星滾珠絲杠的承載能力非常強。行星滾柱絲杠與滾珠絲杠的結(jié)構(gòu)相似,區(qū)別在于行星滾柱絲杠載荷傳遞元件為螺紋滾柱,是典型的線接觸;而滾珠絲杠載荷傳遞元件為滾珠,是點接觸。主要優(yōu)勢是有眾多的接觸點來支撐負載。螺紋滾柱替代滾珠將使負載通過眾多接觸點迅速釋放,從而能有更高的抗沖能力。承載能力及壽命行星滾柱絲杠與滾珠絲杠的優(yōu)勢在于能夠提供高于滾珠絲杠的額定動載和靜載,螺紋滾柱替代滾珠將使負載通過眾多接觸線迅速釋放,從而能有更高的抗沖擊能力。
滾柱絲杠優(yōu)勢
1.在同樣體積的情況下,滾柱絲杠有更大的接觸面積,將承載力平均分散在更大的表面。從而減小了摩擦力并延長了使用壽命。
2.滾珠絲杠的珠子在輥道相互運動的方向不同,而滾柱是同步運行在主絲杠上的。于此滾柱絲杠能承受更高的輸入轉(zhuǎn)速從而實現(xiàn)更大的直線速度。
3.滾珠絲杠內(nèi)的珠子在輥道內(nèi)需要在某一點上做方向切換,滾柱與主絲杠與同步做圓周運動,這就是為什么滾柱絲杠擁有更小振動和噪音。
傳動轉(zhuǎn)速達5000r/min,最高線速度達2000mm/s,荷載運動可達1000萬次以上,與現(xiàn)代國際先進的滾珠絲杠相比,其軸向承載力高3~5倍以上,使用壽命高10倍以上
滾柱絲桿分類
行星滾柱絲杠分類為:滾柱非循環(huán)式與滾柱循環(huán)式。