一、滚珠丝杠的特长
1、1驱动扭矩仅为滑动丝杠的1/3
滚珠丝杠是滚珠丝杠与螺母间的螺纹沟槽做滚动运动,因此可获得高效率,与过去的滑动丝杠相比,驱动扭矩仅为1/3以下(图1与2)。从而,不仅可将旋转运动变为直线运动,而且可以容易地将直线运动变成旋转运动。
图1:正效率(旋转→直线) 图2:反效率(直线→旋转)
1、1、1导程角的计算法
…………………………………… ( 1 )
β:导程角 (度) d p :滚珠中心直径 (mm ) ρh :进给丝杠的导程 (mm )
1、12推力与扭矩的关系
当施加推力或扭矩时,所产生的扭矩或推力可用(2)~(4)式计算。 (1)获得所需推力的驱动扭矩
T :驱动扭矩
Fa :导向面的摩擦阻力 Fa=μ×mg
μ:导向面的摩擦系数
g :重力加速度 ( 9.8m/s2 ) m :运送物的质量 ( kg ) ρh :进给丝杠的导程 ( mm ) η:进给丝杠的正效率 (图1)
(2)施加扭矩时产生的推力
Fa :产生的推力 ( N ) T :驱动扭矩 (N mm )
ρh :进给丝杠的导程 ( mm ) η:进给丝杠的正效率 (图1) (3)施加推力时产生的扭矩
T :驱动扭矩 (N mm ) Fa :产生的推力 ( N ) ρh :进给丝杠的导程 ( mm ) η:进给丝杠的正效率 (图2)
1、1、3驱动扭矩的计算例
用有效直径是:32mm ,导程:10mm (导程角:5O 41’的丝杠,运送质量为500Kg 的物体,其所需的扭矩如下
(1)滚动导向(μ=0.003)
滚珠丝杠及(μ=0.003,效率η=0.96)
导向面的摩擦阻力 Fa=0.003×500×9.8=14.7N 驱动扭矩
(2)滚动导向(μ=0.003)
滚珠丝杠及(μ=0.2,效率η=0.32)
导向面的摩擦阻力 Fa=0.003×500×9.8=14.7N 驱动扭矩
1、2保证高精度
雄联滚珠丝杠,在被恒温控制的工场里,用最高水平的机械设备进行研磨,直到组装,检查,实行彻底的品质管理体系,以保证其精度。
万能工具显微仪
图3 导程精度测试数据
1、3 能微量进给
滚珠丝杠由于滚动运动,起动扭矩极小,不产生如滑动运动中晚出现的蠕动现象,所以能进行正确的微量进给。
图4是让滚珠丝杠每1行进给0.1μm 时的移动量。(导向面使用的是LM 导轨)
图4 进给0.1μm 的移动量数据
1、4 无游隙高刚性
因对滚珠丝杠施加预压,使轴向间隙为0以下,从而获得高刚性。
在图5中,如往(+)方向上施加轴向负荷,工作台(+)侧位移。反之,往(—)方向上施加轴向负荷,工作台向(—)侧位移。轴向负荷与轴向位移量的关系如图6所示。由图6可知,如果改变轴向负荷的方向,位移量中就会包括轴向间隙。另外,如果对轴向间隙为0的滚珠丝杠施加预压,则刚性变大,轴向位移量变小。
1、5能高速进给
因滚珠丝杠效率高,发热低,从而能进行高速进给。
高速例)图7表示使用大导程滚珠丝杠以2m/s速度使用时的速度线图。
图7速度线图
最高速度:2m/s (滚珠丝杠转速度:2000min -1 )
滚珠丝杠 大导程滚珠丝杠 D-CZT3260 (轴径32mm ,导程60mm ) 导向面 LM 导轴:GGB25A
发热例)按图8的动作模式使用滚珠丝杠时,丝杠轴发热数据如图9所示
图8动作模式
图9滚珠丝杠的发热数据
滚珠丝杠:双螺母精密滚珠丝杠
CDM4010-5:(轴径40mm ,导程10mm )
预压负荷2700N )
最高速度0.217m/s(13m/min ):(滚珠丝杠转速:1300 min-1 ) 低速度:0.0042m/s(0.25m/min):(滚珠丝杠转速度:25 min-1 导向面:LM 导轴:GGB35A 润滑:锂基润滑脂(2号)
一、滚珠丝杠的特长
1、1驱动扭矩仅为滑动丝杠的1/3
滚珠丝杠是滚珠丝杠与螺母间的螺纹沟槽做滚动运动,因此可获得高效率,与过去的滑动丝杠相比,驱动扭矩仅为1/3以下(图1与2)。从而,不仅可将旋转运动变为直线运动,而且可以容易地将直线运动变成旋转运动。
图1:正效率(旋转→直线) 图2:反效率(直线→旋转)
1、1、1导程角的计算法
…………………………………… ( 1 )
β:导程角 (度) d p :滚珠中心直径 (mm ) ρh :进给丝杠的导程 (mm )
1、12推力与扭矩的关系
当施加推力或扭矩时,所产生的扭矩或推力可用(2)~(4)式计算。 (1)获得所需推力的驱动扭矩
T :驱动扭矩
Fa :导向面的摩擦阻力 Fa=μ×mg
μ:导向面的摩擦系数
g :重力加速度 ( 9.8m/s2 ) m :运送物的质量 ( kg ) ρh :进给丝杠的导程 ( mm ) η:进给丝杠的正效率 (图1)
(2)施加扭矩时产生的推力
Fa :产生的推力 ( N ) T :驱动扭矩 (N mm )
ρh :进给丝杠的导程 ( mm ) η:进给丝杠的正效率 (图1) (3)施加推力时产生的扭矩
T :驱动扭矩 (N mm ) Fa :产生的推力 ( N ) ρh :进给丝杠的导程 ( mm ) η:进给丝杠的正效率 (图2)
1、1、3驱动扭矩的计算例
用有效直径是:32mm ,导程:10mm (导程角:5O 41’的丝杠,运送质量为500Kg 的物体,其所需的扭矩如下
(1)滚动导向(μ=0.003)
滚珠丝杠及(μ=0.003,效率η=0.96)
导向面的摩擦阻力 Fa=0.003×500×9.8=14.7N 驱动扭矩
(2)滚动导向(μ=0.003)
滚珠丝杠及(μ=0.2,效率η=0.32)
导向面的摩擦阻力 Fa=0.003×500×9.8=14.7N 驱动扭矩
1、2保证高精度
雄联滚珠丝杠,在被恒温控制的工场里,用最高水平的机械设备进行研磨,直到组装,检查,实行彻底的品质管理体系,以保证其精度。
万能工具显微仪
图3 导程精度测试数据
1、3 能微量进给
滚珠丝杠由于滚动运动,起动扭矩极小,不产生如滑动运动中晚出现的蠕动现象,所以能进行正确的微量进给。
图4是让滚珠丝杠每1行进给0.1μm 时的移动量。(导向面使用的是LM 导轨)
图4 进给0.1μm 的移动量数据
1、4 无游隙高刚性
因对滚珠丝杠施加预压,使轴向间隙为0以下,从而获得高刚性。
在图5中,如往(+)方向上施加轴向负荷,工作台(+)侧位移。反之,往(—)方向上施加轴向负荷,工作台向(—)侧位移。轴向负荷与轴向位移量的关系如图6所示。由图6可知,如果改变轴向负荷的方向,位移量中就会包括轴向间隙。另外,如果对轴向间隙为0的滚珠丝杠施加预压,则刚性变大,轴向位移量变小。
1、5能高速进给
因滚珠丝杠效率高,发热低,从而能进行高速进给。
高速例)图7表示使用大导程滚珠丝杠以2m/s速度使用时的速度线图。
图7速度线图
最高速度:2m/s (滚珠丝杠转速度:2000min -1 )
滚珠丝杠 大导程滚珠丝杠 D-CZT3260 (轴径32mm ,导程60mm ) 导向面 LM 导轴:GGB25A
发热例)按图8的动作模式使用滚珠丝杠时,丝杠轴发热数据如图9所示
图8动作模式
图9滚珠丝杠的发热数据
滚珠丝杠:双螺母精密滚珠丝杠
CDM4010-5:(轴径40mm ,导程10mm )
预压负荷2700N )
最高速度0.217m/s(13m/min ):(滚珠丝杠转速:1300 min-1 ) 低速度:0.0042m/s(0.25m/min):(滚珠丝杠转速度:25 min-1 导向面:LM 导轴:GGB35A 润滑:锂基润滑脂(2号)