滚珠丝杠稳定性与支撑方式息息相关
滚珠丝杠稳定性与支撑方式息息相关
制造业仍是一个地区乃至整个国民经济的关键支柱，随着国内对外制造业的关注与期望大幅提高，工业4.0、中国制造2025、先进制造技术等新兴词汇应运而生。目前，机床作为正向智能化、生态化、客户化和软硬结合等方向发展。高速滚珠丝杠进给系统作为数控机床驱动系统，对保障和提高整个数控机床的加工精度、工作效率和综合性能起到了至关重要的作用。只有提高进给系统的控制性能，才能有效地提高制造加工精度，因此，研究滚珠丝杠高速进给系统的控制技术显得意义重大。滚珠丝杠是数控机床的传动部件之一，因其传动效率较高、定位精度高、使用寿命长等特点，被广泛应用在数控机床和各种自动化设备上。滚珠丝杠构成部分包括丝杠、螺母、滚珠和反相器。滚珠丝杠的主要原理是在丝杠表面和螺母表面有一圈凹陷的圆弧形螺纹滚道，滚珠沿着螺纹滚道进行运动，并且可以通过反相器循环，这一过程可以将旋转运动转化成直线运动，从而带动螺母沿丝杠轴运动。
数控机床的进给系统要获得较高的传动刚度，除了加强钢珠丝杠螺母本身的刚度之外，滚珠丝杠正确的安装及其支撑的结构刚度也是不可忽视的因素。为了提高支撑的轴向刚度，选择适当的滚动轴承也是十分重要的。国内目前主要采用两种混合方式：一种是把向心轴承和圆锥轴承的组合使用，其结构虽然简单，但是周香港杜不足；另外一种是把推力轴承或向心推力轴承和向心轴承组合使用，其轴向刚度有了提高，但增大了轴承的摩擦，阻力和发热而且增加了轴承支架的结构尺寸。
现在轴承已经有一种滚珠丝杠专用轴承，这是一种能够承受很大轴向力的特殊向心推力球轴承，与一般的向心推力球轴承相比，接触角增大到60°，增加了滚珠的数目并相应减小滚珠的直径。这种新结构的轴承比一般轴承的轴向刚度提高了两倍以上，而且使用十分方便，只要选配好内外环厚度，装配时只要用螺母和端盖将内环外环压紧，可以直接获得调好的预压。
滚珠丝杠安装方式常用的有三种：“双锥-自由”方式：丝杠一端固定，另一端自由。固定端轴承同时承受轴向力和径向力。这种支撑方式轴承能力小、轴向刚度低，用于行程小的短丝杠。
“双推-支撑”方式：丝杠一端固定，另一端支撑。固定端轴承同时承受轴向力和径向力；支撑端轴承支承受径向力，而且能做微量的轴向浮动，可以避免或减少丝杠因自重而出现的弯曲。同时丝杠受热变形时可以自由的向一端伸长。适用于中速、精度较高的长丝杠传动系统。
“双推-双推”的方式：丝杠两端均固定。固定端轴承都可以同时承受轴向力和径向力，这种支撑方式，可以对丝杠施加适当的预拉力，提高丝杠支撑刚度，可以部分补偿丝杠的热变形。此支撑方式适合用于高刚度、高速度、高精度和精精密滚珠丝杠传动系统。
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