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1 滾珠絲杠公稱直徑與公稱導(dǎo)程組合、制造范圍 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.jpg 3 滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)類型、編號方法 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image002.jpg 5 滾珠絲杠副的精度
; Q9 {& A9 [' z3 q, D
2 r s9 o$ B- M! x# W9 G$ z5.1 精密等級
+ Z% l7 l8 ^0 a9 w
# E$ a7 V" i% z" r& z根據(jù)使用范圍及要求將滾珠絲杠副分為定位滾珠絲杠幅(P)傳動滾珠絲杠副(T)，精度分為七個等級，即1、2、3、4、5、6、7、10級，1級精度最高，依次降低。 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image003.jpg 5.2行程偏差和行程變動量
) A: f3 u$ F) D- c* p# L/ p8 q2 i* c0 ^+ p" }5 h
根據(jù)滾珠絲杠副類型按下表檢驗 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.jpg 5.2.1 有效行程內(nèi)的行程偏差ep與行程變動量VUP: 0 ?3 S/ X8 o6 W* I! N1 o6 b- n! j
8 W* T5 b- j- P$ A0 `7 r3 c有效行程是有精度要求的行程長度LU
* H! ^7 W: d% R- P, e# b6 S$ s7 }. n( `& q5 \& ^. Q
Lu=Lx+2La+LnLa安全行程La=(1-2)ph Lx機械最大行程 Ln螺母的長度ph公稱導(dǎo)程
* [4 \, w. i+ V/ q3 `$ K
# C1 Q. N+ K* }; EE1-E2按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17857.3-1998，“滾珠絲杠副的驗收條件和驗收檢驗”。見附表1。
( ]4 e# k q5 C" `# ^' ]( j( c8 D' N9 w! X3 T4 _) k @' U, ?
5.2.2 300mm行程內(nèi)與2π弧度行程內(nèi)行程變動量V300P與V2 π p 3 X6 L1 i/ z! r. D& m$ _3 E! Y6 _
, N X6 ` h6 B H" m; e- a8 i
E3-E4按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17857.3-1998，“滾珠絲杠副的驗收條件和驗收檢驗”。見附表1續(xù)。
& X L0 |; W* \3 T" i! U5 ^; G6 B1 y$ H6 W/ q, w0 N
5.2.3 余程Le
; l; E4 v2 B! O7 J5 j1 [! e& q4 x
$ S3 n1 E8 Q* { e' z: _余程是沒有精度要求的行程長度。 余程表6
& `3 K* D# L, R4 zfile:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image005.jpg 6 行程補償值C $ V* W! V. L/ ~* ^7 H3 M3 }
- Y, c6 n/ _2 g+ A6.1 滾珠絲杠的熱變形將導(dǎo)致長度、定位精度變化，熱變形可由下式給出：
( x4 y" t# n7 s
. l, L0 y* V9 O; e: i6 |3 b p( f2 I! sδt=α*△t*Lu (公式1) 4 ^" D) h0 ` @# E
' S, R1 G* n6 Hα-熱膨脹系數(shù)(12.0*10-6) 2 X* u8 r& ^% m
△t -溫升(一般取2-4℃) ; i' \6 A. w9 L" k! C- C) P) z
Lu-有效行程(Lu=Lx+2La+Ln)或 Lu=L1-2Le ) V2 m- i% c7 j. i2 l1 ?
L1-螺紋全長 Le-余程 Le見表6
7 ], y$ e% h7 r6 Y
5 u0 x' P6 L( K( Q1 ^2 g" {& s6.2 目標(biāo)行程Phs
: h* u5 c9 A% I$ b F+ {( ?* n
^4 C( X/ C7 J) {% D0 r為了補償由于熱膨脹或彈性變形引起的絲杠長度變化，將滾珠絲杠的導(dǎo)程制造得稍大于或小于公稱導(dǎo)程，著根據(jù)實際需要提出得含有方向目標(biāo)要求的導(dǎo)程叫目標(biāo)導(dǎo)程。目標(biāo)導(dǎo)程乘以絲杠上的有效圈數(shù)叫目標(biāo)行程。
' }) b; P( x+ q; Z) S. \: q) J+ E, p( \
6.3 目標(biāo)偏差 C 7 O5 e+ M# P1 }" I
% z& m: P) ~; K% M
目標(biāo)行程和公稱行程之差叫行程偏差C，為了補償熱變形的影響，行程偏差C=δt(δt見公式1)并為負(fù)值。
! x. J2 `# l; `( r% \# F0 B5 I; P9 Q
6.4 絲杠的預(yù)拉伸力
- L' n" G+ @: T% \* D
, Q+ x, |5 i" ?( i規(guī)定了行程偏差C的滾珠絲杠副，在采用固定-固定安裝方式時，還可以采用絲杠預(yù)拉伸的方法來進一步補償熱變形，預(yù)拉伸力Ft: : W9 c9 w; c5 y7 G8 ^. p2 z
' p: B& i) i' `; |( ^2 W/ Z" V) C
Ft=δt*A*E/ Lu=α*△t*E*(πd22/4)(公式2)
6 k# r) g- }, K
& |. r6 F: l& d# G+ h( t3 }4 v# ?E-彈性模量 2.1×105Mpa(即2.1×105N/mm2) + L" \- E& }( @8 ~- n! s0 o
d2-絲杠底徑(mm)
5 \0 [) q7 f3 P! N$ v△t-溫升(一般取2-4℃)
& |1 z7 M8 J# {2 S
* K% k2 M" m+ S4 g7 基本額定載荷及壽命
6 C% T: C e: {2 _
7 a. ?9 W7 ^# ^; k9 R, @1 O3 i% u7.1 軸向基本額定靜載荷Coa 滾珠絲杠副在承受最大接觸應(yīng)力處產(chǎn)生不大于0.0001倍的鋼球直徑的永久變形時，所能承受的最大軸向載荷。
) g& L) u7 A$ p4 K
$ L+ F! E) M- K! Y U7.2 軸向基本額定載荷Ca：一組(相當(dāng)數(shù)量)相同參數(shù)的滾珠絲杠副，在相同的條件下，運轉(zhuǎn)106轉(zhuǎn)時，90%的滾珠絲杠副的螺紋滾道的表面或鋼球的表面不發(fā)生疲勞點蝕所能承受的最大軸向載荷。
6 A% y( T( o$ s2 r; u
/ n" |$ k( E* sCoa和Ca在樣本中已經(jīng)給出，可以查找選用 5 ?! z( v% w P" {
Y1 A' R5 e$ P7.3 預(yù)期壽命 / U1 d; |1 X1 V) Q
6 u7 W+ R7 Z) J, `' ULh – 用預(yù)期運行時間表示(h)
' K; A$ h- _$ L+ F# Y. d. TLs – 用預(yù)期運行距離表示(km) % C; @( P7 R/ j1 O
1 o2 e' K8 J$ T
直徑偏大，而不經(jīng)濟。故通常推薦Lh按表7選擇。 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image006.jpg 7.4 滾珠絲杠副的當(dāng)量載荷Fm及當(dāng)量轉(zhuǎn)速nm： + X/ {! d0 o8 I! T
" m) r1 {% w& {滾珠絲杠副在轉(zhuǎn)速n1 n2……ni條件下，工作時間分別是t1t2……ti所受載荷分別是F1 F2……Fi。 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image007.gif(單位：N)(公式3) file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image008.gif(單位：r/min) (公式4) 7.5 額定動載荷下限值的Cam計算： ; U/ A; H" U6 _& p" Y% S! `5 j
$ k( Y! t% \; y' x% r; H; \滾珠絲杠副在當(dāng)量載荷Fm及當(dāng)量轉(zhuǎn)速nm條件下運轉(zhuǎn)，達到預(yù)期壽命Lh或Ls時所能承受的最大軸向載荷Cam，設(shè)計時選用滾珠絲杠副的Ca≥Cam . B+ B* @0 j& `- s* r
; {9 C1 R& a) p; s
7.5.1 按滾珠絲杠副的預(yù)期工作時間Lh計算： file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image009.gif(N)(公式5) 7.5.1或按滾珠絲杠副的預(yù)期運行距離Ls計算： file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image010.gif(N)(公式6) fa 為精度系數(shù)，根據(jù)預(yù)定的精度按表8選?。? file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image011.jpg fw 為載荷系數(shù)，按表9選?。? file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image012.jpg 7.6 額定靜載荷下限值Coam計算：
: d2 k8 R# {) g( A
8 n) R5 Y6 C* f. H: E# P% S1 VCoa≥Coam=fsFmax(公式7) 9 \* V0 @9 o" ] ?. p3 C
; f5 S( Z \; z+ a! }! |( ^0 u0 X
Fs 安全系數(shù)。一般為1.2-2，有沖擊、震動的運動1.5-3
: i; f; B, R1 |* R" EFmax是外加在滾珠絲杠副上的最大軸向載荷
L" C% J% E& Q& c. D; T) J
: x9 Z1 u# [+ v5 P- Y" Y, v$ i8 滾珠絲杠副安裝部位的形位公差 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image013.jpg 圖2 / E: t& j9 r: c7 `) R. [
E5-E11見國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17857.3-1998，“滾珠絲杠副的驗收條件和驗收檢驗”。見附表2。
1 F: L) B" U0 b; A$ L
& j+ i, P' s0 m# _2 @9 滾珠絲杠副的預(yù)緊與軸向接觸剛性 # q b1 {9 j) g& K! M- f! w* r
) g% |* L" O W/ J9.1 預(yù)緊的目的
3 M) B9 Z# J3 H- E- f0 o8 k1 {5 v' {% x
. R' H% G8 H8 E預(yù)緊就是在滾珠絲杠副內(nèi)，預(yù)先施加軸向載荷Fp。
$ i3 w3 _; K5 p' @
3 k3 @8 l5 k8 \0 b5 c3 a, s5 \; o圖3是外加軸向載荷Fa和滾珠之間軸向彈性變形δ的關(guān)系曲線，曲線1為無預(yù)緊狀態(tài)，曲線2為有預(yù)緊狀態(tài)，F(xiàn)p是相當(dāng)于預(yù)緊力大小的外加軸向載荷。表10是有或無預(yù)緊的情況下，滾珠絲杠副在承受不同的外加軸向載荷Fa時，滾道與滾珠之間軸向彈性變形δ。
" L/ Q1 Z4 j8 k7 H& Z6 g* L
. N5 S8 S* o0 b9 M: X# S" H) o由表10可見預(yù)緊的目的時，消除滾珠絲杠副的軸向間隙，提高滾珠絲杠副的軸向接觸剛性K，并且在外加軸向載荷小于3倍預(yù)緊力的情況下，軸向剛性K是常數(shù)(但Fa>3Fp后，予壓消失) file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image014.jpg9 h/ p& n( l0 h" N) Z1 \7 Q
圖3 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image015.jpg 9.2預(yù)緊的方式 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image016.jpg 9.3 滾珠絲杠副的軸向接觸剛性K
5 o$ T# L% B" e
: \: n, Z" K" q樣本上給出的剛度值僅考慮滾道與滾珠之間的軸向變形，不考慮螺母本身及絲杠本身的變形。 . n, y1 u" @9 Y. U$ q* H
& e8 l C0 t0 ^5 l1 ` w$ Z
9.3.1 不預(yù)緊的滾珠絲杠副的軸向接觸剛性Ka , N" i2 ~ ?1 y3 _3 c, p
8 R" W5 b$ U* B+ r8 ]由于其軸向剛性是隨外加軸向載荷Fa增大而增大的，所以樣本中規(guī)定不預(yù)緊的 滾珠絲杠副軸向接觸剛性，是外加軸向載荷等于0.3Ca時的軸向接觸剛性值，當(dāng)實際施加的外加載荷Fa不等于0.3Ca時，對應(yīng)的軸向接觸剛度Ka按下式計算：
: B8 {* d+ J0 m2 ]" Z# c- t9 R! p9 d0 E* ^; D5 N0 `/ @
Ka=K[Fa/0.3Ca]1/3 (N/μm) (公式8)
, ~' A4 Y6 I( b: H& f/ d2 b% [2 G9 r6 B" P( A! u0 t1 M! i
K-樣本上的剛度值(N/μm) * ]$ I& n: \ s4 n6 q- E2 V0 r
Ca-樣本上的額定載荷(N) 2 q/ X7 V1 U# i7 C! o, c$ |
Fa-實際工作施加的動載荷(N)
2 Y/ }' P4 s4 A! r7 ?! d$ w7 y/ K7 F3 ^* w3 }/ h3 O
9.3.2 預(yù)緊滾珠絲杠副的軸向接觸剛性Ka
% ]+ l7 U0 Q3 e) l3 M
+ H9 l' z4 L" C; l: [3 UKa隨著預(yù)緊力Fp的增大而增大，在滾珠絲杠副承受最大軸向載荷Fmax≤3Fp 范圍內(nèi)Ka是一個常數(shù)，但預(yù)緊力Fp太大，會導(dǎo)致發(fā)熱量增加，壽命減少。所以預(yù)緊力Fp按Fp=Fmax/3選取，并大致符合表12要求，當(dāng)Fmax不知道時，推薦按表12選用。 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image017.jpg 樣本中預(yù)緊滾珠絲杠副的軸向接觸剛度K按預(yù)緊力Fp=0.1Ca給出(增大滾珠直徑預(yù)緊按Fp=0.05Ca給出)，當(dāng)預(yù)緊力Fp不是樣本上的數(shù)值時，Ka也與樣本上的數(shù)值不同。此時Ka可按下式計算 ' C- y& D, A9 Q: M
3 A1 |& |; j$ q+ u' W2 [
Ka=K[Fp/εCa]1/3 (公式9)
! }$ y: X2 Y7 ]6 o4 s' l, G4 [; h1 z/ G6 b0 @
ε=0.1(增大滾珠直徑預(yù)緊時ε=0.05) 0 y( i/ v, \7 _, d( T- I
Fp-滾珠絲杠副的預(yù)緊力(N)
: o4 w2 o8 q4 O9 q, D$ t& L3 _Ca-樣本上的額定動載荷(N)
# f, I; n- u3 h4 z0 D" O) L d
( U2 A5 M+ R; _% T2 U10 滾珠絲杠副的轉(zhuǎn)矩 5 C! u6 Z. ]4 C: U
# s6 B2 L% x( U8 e5 a- M: P10.1 理論動態(tài)預(yù)緊轉(zhuǎn)矩Tpo:有預(yù)加載荷的滾珠絲杠副，在沒有外加載荷的情況下，絲杠與螺母相對連續(xù)轉(zhuǎn)動所需力矩(不包含螺母兩端密封件的摩擦力矩) 9 Z, `1 \+ ~' l- h( ]% K
/ ]9 t$ `4 Y: aTpo=10-3*(Fp*Ph/2π)*[(1-η2)/η] (N*m) (公式10) ! M( E& D" c( u) T0 a5 m$ z0 N
# p+ x7 m+ u* R3 U5 MFp-軸向預(yù)加載荷(N)
$ K- ]3 O. p5 x: n* k/ W; N& uPh-導(dǎo)程(mm) 0 ?; r1 L1 I. ?( I# C
η-傳動效率
' ^$ h% g$ N2 w% n$ X) }精度：1.2級取η=0.95，3.4級取η=0.9，5.7.10級取η=0.85
2 } Y0 D- \6 Y, J t$ E" Z# p; L0 V6 a4 Z% Q( ]
10.2 最大動態(tài)預(yù)緊轉(zhuǎn)矩Tpmax:絲杠與螺母相對連續(xù)轉(zhuǎn)動時，實際動態(tài)預(yù)緊矩以理論動態(tài)預(yù)緊轉(zhuǎn)矩為中心上下波動，允許的波動范圍ΔTp稱動態(tài)預(yù)緊轉(zhuǎn)矩公差，ΔTp見國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17857.3-1998，“滾珠絲杠副的驗收條件和驗收檢驗”。見附表2續(xù)E12。 # D N5 V2 p) y, }* B' T- A
3 r0 a% G! ~+ }, V
Tpmax=Tpo×(1+ΔTp)(N*m)(公式11) + X) o2 T; |& @1 v+ c
) _- {$ `& n" E
10.3 正傳動轉(zhuǎn)矩 9 c# q. M7 n' {; F
- V5 z" R' v' t ^* J7 J
將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動稱正傳動。
6 x' J! s/ D4 A }' S/ v T* D
" w, |4 w5 |9 g; p" Y; zTa=10-3* FaPh/2πη1(N*m)(公式12)
: y, b( c8 ]- o! W: A6 M% y# c+ ]2 r/ w- I* g! k7 d3 D
Ta-加在滾珠絲杠副上的驅(qū)動力矩
( b/ d% V6 u7 e0 cη1-正傳動效率 : L X3 |' z3 f K
Fa-滾珠絲杠副承受的軸向載荷(N)
, ?- | p3 M2 N- O8 q9 [7 e+ ?: q2 ^2 N: q) V1 E- c# z$ p
10.4 逆?zhèn)鲃愚D(zhuǎn)矩 9 y4 J* _% i0 k5 m* t2 E/ g( E
+ R2 ] [3 O `
將直線運動轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運動稱為逆?zhèn)鲃印?* s+ S* x i9 x; @4 U5 D% X) M! D$ b
2 j' ?/ l0 B. _- V) oTb=10-3* FaPh*η2/2π(N*m)(公式13) 6 i" i7 f, z5 Q8 o; k) V
' x i- D4 r2 [) J! c3 TTb-加在滾珠絲杠副上防逆轉(zhuǎn)動的力矩 : ]: u6 k8 q# Q; X4 u+ }
η2-逆?zhèn)鲃拥男?0.90-0.85) - M, }. Y: g) l" ~8 [! ~2 e3 a
: h6 i+ U+ ^$ N, c滾珠絲杠副的安裝方式
6 [8 s: N4 ^$ B: v" F: w3 L9 e6 [& i+ {9 b; G1 F5 J
安裝方式對滾珠絲杠副承載能力，剛性及最高轉(zhuǎn)速有很大影響。常見安裝方式有以下四種情況(見圖4) . Z Q( N! c; ]4 {
2 [/ Q5 R' j3 z. \: u; n a
(1)固定-自由； " g. N1 @# Y! m5 y# c0 b2 o2 u9 w7 T
(2)支承-游動
' S( `4 Y3 f5 Z7 j(3)固定-固定
; N4 G* Q. _5 V6 |4 v; L U% I( ?, r9 f! B# e5 p7 [
圖中以左端軸承作軸向定位，各符號的意義見表13 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image018.jpg file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image019.jpg (2)支承——游動 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image020.jpg (3)固定——游動 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image021.jpg (4)固定——固定(圖中設(shè)b1≥b2) file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image022.jpg 3 S' H' F$ [6 w. _; o
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發(fā)表于 2016-11-14 10:29:45
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