掌握滾珠絲杠Pt 3:滾珠絲杠操作性能

摩擦是影響滾珠絲杠性能的一個因素。有兩種不同的摩擦力矩影響螺杆的運行性能。每個摩擦力矩取決於進給螺杆的類型。

進給螺杆是一種用於將旋轉運動轉換為直線運動或產生較大力的機械元件。類型和要求的性能如下。

絲杠 導螺杆 與表麵接觸滑動軸承具有相同接觸安排的進給螺杆。
滾珠螺杆 與滾動運動軸承接觸的點具有相同結構的進給螺杆。
靜壓螺旋 通過空氣或液壓液以非接觸方式傳遞力的進給螺杆。

滾珠絲杠的工作性能特點是它的摩擦阻力非常小。這是由於它的結構傳遞力與滾動運動的鋼球類似的球軸承。給定負載和絲杠尺寸後,下式給出所產生的扭矩。

L =滾珠絲杠鉛

P =負載

(1)靜摩擦力矩

靜摩擦力矩是旋轉運動時的靜摩擦阻力。滾珠絲杠的靜摩擦力矩恰好發生在進給絲杠開始轉動時,鋼球在此處輕微滑動而不是滾動。這種滑動在螺杆槽是什麼產生靜摩擦,導致滾珠絲杠磨損。靜摩擦力矩隨螺旋軸的旋轉方向(向前或反向)而不同。它也與球的再循環路徑的位置(定位低或高等)不同。

(2)動態摩擦力矩

動態摩擦力矩是動態條件下的摩擦阻力,受預緊力的影響,預緊力由與螺杆槽尺寸相關的鋼球尺寸以及潤滑劑特性決定。它也會根據螺杆軸的轉速而變化。在布置超大球的情況下,動態摩擦力矩隨超大球量的增大而急劇增大(見圖1a)。在雙螺母布置的情況下,由於平均效應,使用較多的鋼珠和較長的接觸螺槽長度減小了動態摩擦扭矩的變化(見圖1b)。

圖1

(3)摩擦力矩變化

摩擦力矩的變化會影響電機的速度變化,因此會引起直線運動速度的不規則和定位精度的變化。允許扭矩變化率在JIS b1192中有定義。例如,C3級滾珠絲杠的有效螺紋長度為4000mm或以下,參考扭矩為0.2~0.4 Nm,允許扭矩變化±45%。這是在應用和設計中指定滾珠絲杠時要遵循的指導方針。

到目前為止,滾珠絲杠的特性,預緊力和性能已經審查,接下來的優化滾珠絲杠的速度是檢查,敬請期待!

作者簡介

Carlicia Layosa

Carlicia是MISUMI的產品營銷工程師。她擁有伊利諾伊大學芝加哥分校的機械工程學士學位和能源工程碩士學位。她是SOLIDWORKS認證員工,Marketo認證專家,對教育和培訓充滿熱情。

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