滚珠丝杠使用的相关问题及解决
滚珠丝杠从诞生以来,就得到很多人的关注,也进行了比较大的改进和融合。并发展出了许多不同用途和不同型号的滚珠丝杠的产品。滚珠丝杠是一种在直线进给和周转运动之间相互转换的理想的机械产品。因具有传动效率、运动平稳、高精度、高耐磨性、高同步、高可靠性、无背隙和高刚性等诸多优点,并广泛应用于机械行业。选择螺母的时候,螺母旋转型滚珠丝杠,是把滚珠丝杠螺母与支撑轴承一体的螺母旋转式滚珠丝杠装置。其螺母为使用外循环方式的钢球循环结构,钢球沿着滚道从入口到出口完成不间断的循环。而传统螺母外周嵌套有一个套筒。套筒外径与一个调心滚子轴承相互分离,从而达到螺母一边旋转,一遍轴向进给,而不影响与之相连接的工作台只有轴向进给的需求。
两台电动机允许和丝杠轴、滚珠丝杠的螺母进行独立连接,并通过与螺母套筒相连接的齿轮将旋转力矩传递给螺母和套筒,并可以使微量进给控制在电动机的稳定旋转范围内。其因独立运动的特性,该设计方案可以使用两个伺服电机驱动,让两台电机同时驱动的方案,将两个速度进行组合,可以扩大整个运动的速度控制范围。
滚珠丝杠高速化的还有一些问题,高速化不仅仅只是将滚珠丝杠所链接的电动机的转速提高了这一种实现方案,而应该采用整体优化设计方案。高速较高时,整个滚珠丝杠系统可能会出现大的震动;滚珠丝杠安全转速的限制;温升和热变形的限制,高速转动下的滚珠丝杠螺母会发热变形,进而降低滚珠丝杠的运动精度。
滚珠丝杠在不同的安装方式下,在正常工作状态下,都会发热变形,而不同的安装方式下,其滚珠丝杠的变形类型和性质又不近相同,其中固定——支撑方式下可以允许丝杠有微小的轴向变形,但也不能过大;而固定——固定式的支撑方式因为轴向变形不允许,其发生的弯曲变形比前者大的多;而固定——自由型的安装方式因其自身的类似悬臂梁结构,所以决定了并不能承受过大的载荷而只能使用在很小的范围内。速度加大噪声变大,环保性也差,任何机械在运动时都会产生或多或少的噪音,滚珠丝杠也不例外,高速条件下,其本身会随着速度的增加发出更多的噪音。
滚珠丝杠高速化的解决方式:增大滚珠丝杠的导程和螺纹头数,提高滚珠丝杠转速或者加大滚珠丝杠导程都能提高滚珠丝杠的运行速度。而导程增加,会导致滚珠丝杠的运行精度下降,而且滚珠丝杠系统气动力矩也会增加,影响整体传动的稳定性,所以我们必须在转速和导程之间取得一个平衡点,从而达到滚珠丝杠的最优设计。
采用强冷技术可以通过流动的冷却液为滚珠丝杠降温;改进滚珠循环反向装置和滚珠丝杠的流畅性;优化滚珠反相器机构可以降低发热和噪音,将滚道内摩擦系数降低,从而达到改善和优化的作用。
滚珠丝杠是回转运动转化为直线运动,或将直线运动转化为回旋运动的理想产品。滚珠丝杠由丝杠、螺母、滚珠等零件组成的机械元件,是由传统的滑动丝杠进一步发展来的。由于滚珠丝杠具有高效率、高精度、高刚度,广泛用于机械、航天、航空、核工业等领域。现在滚珠丝杠是机械传动与定位的首选部件。