滾珠絲杠的安裝(支撐)方式
滾珠絲杠的安裝(支撐)方式
- 2022/5/26 11:30:01
滾珠絲杠副作為關(guān)鍵的滾動傳動元件,被廣泛應(yīng)用于各種需要定位或傳動的機(jī)構(gòu)中,對機(jī)構(gòu)的性能舉足輕重。在實(shí)際應(yīng)用中,滾珠絲杠副的安裝方式的選擇會影響整個機(jī)構(gòu)的工作效果,根據(jù)具體應(yīng)用情況的不同,滾珠絲杠副的安裝可以有多種不同的方式。不同的安裝方式(即支承形式)都有其各自的特點(diǎn),選取時,既要考慮實(shí)際工作要求(定位精度、傳動速度、扭矩和推力情況等),又要結(jié)合滾珠絲杠副型號規(guī)格的選擇,只有兩者綜合考慮合理搭配,才能實(shí)現(xiàn)最佳效果,發(fā)揮滾珠絲杠副的最大價值。
滾珠絲杠副的安裝方式一般叫做滾珠絲杠副的支承形式,通常有兩大類(絲杠旋轉(zhuǎn)類和螺母旋轉(zhuǎn)類)共五種典型的支承形式,支承形式不同,所容許的軸向載荷和容許的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速也有所不同,應(yīng)根據(jù)工況適當(dāng)選擇。具體如下文所述:
為便于評估,絲杠旋轉(zhuǎn)類每種支承形式后面給出表征其穩(wěn)定性的“穩(wěn)定性系數(shù)K2”,K2越大表示該形式越穩(wěn)定,螺母旋轉(zhuǎn)類因受力模型不同,校驗(yàn)體系也不同,不能模型化比較。
一、絲杠旋轉(zhuǎn)類
1、“固定—固定”型:K2=4
適用于高轉(zhuǎn)速、高精度的場合。該形式兩端分別分別由一對軸承約束軸向和徑向自由度,負(fù)荷由兩組軸承副共同承擔(dān)。也可以使兩端的軸承副承受反向預(yù)拉伸力,從而提高傳動剛度。在定位要求很高的場合,甚至可以根據(jù)受力情況和絲杠熱變形趨勢精確設(shè)定目標(biāo)行程補(bǔ)償量,進(jìn)一步提高定位精度?!肮潭ā潭ā毙陀袝r也被片面地叫做“雙推-雙推”型,實(shí)際上由于徑向力的存在幾乎很少能用兩個推力軸承作為固定端。由于此形式結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,調(diào)整較難,因此一般僅在定位要求很高時采用。
2、“固定—游動”型:K2=2
適用于中轉(zhuǎn)速、高精度的場合。該形式一端由一對軸承約束軸向和徑向自由度,另一端由單個軸承約束徑向自由度,負(fù)荷由一對軸承副承擔(dān),游動的單個軸承能防止懸臂撓度,并消化由熱變形產(chǎn)生的應(yīng)力。“固定—游動”型有時也被片面地叫做“雙推-支承”。此形式結(jié)構(gòu)較簡單,效果良好,應(yīng)用廣泛。
3、“支承—支承”型:K2=1
適用于中轉(zhuǎn)速,中精度的場合。該形式兩端分別設(shè)一個軸承,分別承受徑向力和單方向的軸向力,隨負(fù)荷方向的變化,分別由兩個軸承單獨(dú)承擔(dān)某一 方向的力。由于支承點(diǎn)隨受力方向變化,定位可控性較低。此形式結(jié)構(gòu)簡單,受力情況較差,應(yīng)用較少。
4、“固定—自由”型:K2=0.25
適用于低轉(zhuǎn)速,中精度,軸向長度短的場合。該形式一端由一對軸承約束軸向和徑向自由度,另一端懸空呈自由狀態(tài),負(fù)荷均由同一對軸承副承擔(dān), 并且需克服絲杠回轉(zhuǎn)離心力(及水平安裝時的重力)造成的彎矩?!肮潭ā杂伞毙陀袝r也被錯誤地叫做“雙推-自由”。此形式結(jié)構(gòu)簡單,受力情況差,但在行程小、轉(zhuǎn)速低時 也經(jīng)常用到。
二、螺母旋轉(zhuǎn)類
螺母旋轉(zhuǎn)型,顧名思義,絲杠兩端固定不動(拉伸狀態(tài)),螺母相對絲杠轉(zhuǎn)動,同時與絲杠產(chǎn)生相對軸向移動。由于“螺母旋轉(zhuǎn)型”的絲杠不轉(zhuǎn),因 此回避了絲杠的極限轉(zhuǎn)速和壓感穩(wěn)定性的約束,從而可以實(shí)現(xiàn)相對更高的轉(zhuǎn)速,同時也放寬了對絲杠直徑的抗彎要求。此形式需有螺母驅(qū)動單元,對機(jī)構(gòu)設(shè)計的要求高,成本高, 但由于其適合于大行程,高轉(zhuǎn)速,也逐漸被大家所接受。
各種安裝方式從其定位效果、工藝性和機(jī)構(gòu)要求等方面綜合評估,各有優(yōu)缺點(diǎn),不能一概而論哪種支承形式(或安裝方式)是最好的。需結(jié)合滾珠絲 杠副的特定型號,根據(jù)具體要求綜合評估選取。