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滾珠絲杠的安裝形式-光洋機械
發布時間:2013-03-24    文章來自:上銀導軌|臺灣上銀導軌|上銀KK模組|導軌滑塊|上銀滑塊|導軌滑塊

滾珠絲杠的安裝形式-光洋機械

    滾珠絲杠副作為數控機床的進給傳動鏈,其裝配形式和精度決定了數控機床的定位精度,也影響著進給軸插補運行的平穩性。

一、滾珠絲杠副安裝形式及受力

控機床進給軸常見的絲杠支撐有如下幾種形式:

1、一端固定——一端自由

    絲杠一端固定,另一端自由。固定端軸承同時承受軸向力和徑向力,這種支承方式用于行程小的短絲杠或者用于全閉環的機床,因為這種結構的機械定位精度是最不可靠的,特別是對于長徑比大的絲杠(滾珠絲杠相對細長),熱變性是很明顯的,1.5m長的絲杠在冷、熱的不同環境下變化0.05~0.10mm是很正常的。但是由于他的結構簡單,安裝調試方便,許多高精度機床仍然采用這種結構,但是必須加裝光柵,采用全閉環反饋。

2、一端固定——另一端支承

 

    絲杠一端固定,另一端支承。固定端同時承受軸向力和徑向力;支承端只承受徑向力,而且能作微量的軸向浮動,可以減少或避免因絲杠自重而出現的彎曲,同時絲杠熱變形可以自由的向一端伸長。這種結構使用最廣泛,目前國內中小型數控車床、立式加工中心等均采用這種結構。
 
 
3、兩端固定
 
 
    絲杠兩端均固定。固定端軸承都可以同時承受軸向力,這種支承方式,可以對絲杠施加適當的預緊力,提高絲杠支承剛度,可以部分補償絲杠的熱變形。
 
 
    對于大型機床、重型機床以及高精度鏜銑床常采用此種方案。但是,這種絲杠的調整比較繁瑣,如果兩端的預緊力過大,將會導致絲杠最終的行程比設計行程要長,螺距也要比設計螺距大。如果兩端鎖母的預緊力不夠,會導致相反的結果,并容易引起機床震動,精度降低。所以,這類絲杠在拆裝時一定要按照原廠商說明書調整,或借助儀器(雙頻激光測量儀)調整。
 
 
                   
 
 
二、滾珠絲杠軸承的排列與命名
 
 
    首先我們了解典型的進給軸傳動鏈,最終支撐滾珠絲杠的是近端支承軸承和遠端支承軸承,這兩組軸承通過相互的作用,將軸向力頂住,也就是絲杠軸成巧妙地運用了“角接觸軸承”即可以承受徑向力,又可以承受軸向力的雙向受力特點。
 
 
     當軸承內擋圈和外擋圈受到一組相反方向的作用力時,軸承鋼珠承受著一對互為相反的作用力,從靜力學的角度上看,當物體靜止時,這一對作用力大小相等,方向相反。
 
 
     作為機床絲杠傳動,來自工作臺的軸向力是作用在軸承的內圈上,如果我們約束絲杠不竄動,只要在軸承外圈上作用一個方向相反、大小相等的力即可,這樣軸向受力是平衡的。又由于內、外圈之間是滾動摩擦,因而保證了絲杠靈活的轉動。
 
 
     對于數控機床絲杠傳動,需要根據不同的情況控制軸承的游隙(鋼珠與內外環之間的間隙),對于低速大轉矩的傳動,需要這一游隙是過盈的,即要使鋼珠在滾到內受擠壓變形,從配合角度講,間隙是負值。而對于高速小一點的負載,則需要游隙大一點,預留出高速運行后鋼珠和內圈的熱膨脹系數。
 
 
     絲杠的約束是通過近端軸承及遠端軸承的軸向和徑向約束來完成,不同安裝形式下的絲杠受力情況以及滾珠絲杠軸承安裝形式,對于今后日常維護,特別是傳動鏈的精度調整有所幫助。
                                            
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