滾珠絲杠使用的相關(guān)問題及解決
滾珠絲杠從誕生以來,就得到很多人的關(guān)注,也進行了比較大的改進和融合。并發(fā)展出了許多不同用途和不同型號的滾珠絲杠的產(chǎn)品。滾珠絲杠是一種在直線進給和周轉(zhuǎn)運動之間相互轉(zhuǎn)換的理想的機械產(chǎn)品。因具有傳動效率、運動平穩(wěn)、高精度、高耐磨性、高同步、高可靠性、無背隙和高剛性等諸多優(yōu)點,并廣泛應用于機械行業(yè)。選擇螺母的時候,螺母旋轉(zhuǎn)型滾珠絲杠,是把滾珠絲杠螺母與支撐軸承一體的螺母旋轉(zhuǎn)式滾珠絲杠裝置。其螺母為使用外循環(huán)方式的鋼球循環(huán)結(jié)構(gòu),鋼球沿著滾道從入口到出口完成不間斷的循環(huán)。而傳統(tǒng)螺母外周嵌套有一個套筒。套筒外徑與一個調(diào)心滾子軸承相互分離,從而達到螺母一邊旋轉(zhuǎn),一遍軸向進給,而不影響與之相連接的工作臺只有軸向進給的需求。
兩臺電動機允許和絲杠軸、滾珠絲杠的螺母進行獨立連接,并通過與螺母套筒相連接的齒輪將旋轉(zhuǎn)力矩傳遞給螺母和套筒,并可以使微量進給控制在電動機的穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)。其因獨立運動的特性,該設計方案可以使用兩個伺服電機驅(qū)動,讓兩臺電機同時驅(qū)動的方案,將兩個速度進行組合,可以擴大整個運動的速度控制范圍。
滾珠絲杠高速化的還有一些問題,高速化不僅僅只是將滾珠絲杠所鏈接的電動機的轉(zhuǎn)速提高了這一種實現(xiàn)方案,而應該采用整體優(yōu)化設計方案。高速較高時,整個滾珠絲杠系統(tǒng)可能會出現(xiàn)大的震動;滾珠絲杠安全轉(zhuǎn)速的限制;溫升和熱變形的限制,高速轉(zhuǎn)動下的滾珠絲杠螺母會發(fā)熱變形,進而降低滾珠絲杠的運動精度。
滾珠絲杠在不同的安裝方式下,在正常工作狀態(tài)下,都會發(fā)熱變形,而不同的安裝方式下,其滾珠絲杠的變形類型和性質(zhì)又不近相同,其中固定——支撐方式下可以允許絲杠有微小的軸向變形,但也不能過大;而固定——固定式的支撐方式因為軸向變形不允許,其發(fā)生的彎曲變形比前者大的多;而固定——自由型的安裝方式因其自身的類似懸臂梁結(jié)構(gòu),所以決定了并不能承受過大的載荷而只能使用在很小的范圍內(nèi)。速度加大噪聲變大,環(huán)保性也差,任何機械在運動時都會產(chǎn)生或多或少的噪音,滾珠絲杠也不例外,高速條件下,其本身會隨著速度的增加發(fā)出更多的噪音。
滾珠絲杠高速化的解決方式:增大滾珠絲杠的導程和螺紋頭數(shù),提高滾珠絲杠轉(zhuǎn)速或者加大滾珠絲杠導程都能提高滾珠絲杠的運行速度。而導程增加,會導致滾珠絲杠的運行精度下降,而且滾珠絲杠系統(tǒng)氣動力矩也會增加,影響整體傳動的穩(wěn)定性,所以我們必須在轉(zhuǎn)速和導程之間取得一個平衡點,從而達到滾珠絲杠的最優(yōu)設計。
采用強冷技術(shù)可以通過流動的冷卻液為滾珠絲杠降溫;改進滾珠循環(huán)反向裝置和滾珠絲杠的流暢性;優(yōu)化滾珠反相器機構(gòu)可以降低發(fā)熱和噪音,將滾道內(nèi)摩擦系數(shù)降低,從而達到改善和優(yōu)化的作用。
滾珠絲杠是回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動,或?qū)⒅本€運動轉(zhuǎn)化為回旋運動的理想產(chǎn)品。滾珠絲杠由絲杠、螺母、滾珠等零件組成的機械元件,是由傳統(tǒng)的滑動絲杠進一步發(fā)展來的。由于滾珠絲杠具有高效率、高精度、高剛度,廣泛用于機械、航天、航空、核工業(yè)等領(lǐng)域。現(xiàn)在滾珠絲杠是機械傳動與定位的首選部件。