滾珠絲杠預緊在裝配中的應用
滾珠絲杠數(shù)控機床進給傳動系統(tǒng)的基本機械傳動裝置,其間隙將直接影響數(shù)控機床的加工精度。所以要盡量消除或者減少。在數(shù)控機床裝配中,預緊力技術被廣泛用于消除滾珠絲杠傳動的間隙。預緊力是指承受拉的構件的受拉區(qū)預先施加壓應力,產生預緊應力。當構件承受荷載產生拉應力時,必須先抵消預緊應力,然后隨著荷載的增加,受拉區(qū)承受拉,從而提高構件的剛度和承載力。
在數(shù)控車床的滾珠絲杠螺母副中,有許多方法可以消除間隙,提高絲杠和螺母的接觸剛度。滾珠絲杠預緊后,螺母始終通過滾珠,正反向壓向滾珠絲杠,消除了絲杠與螺母之間的軸向間隙和反向間隙,提高了滾珠絲杠副的剛度和定位精度。當然,預緊力過大會造成滾珠絲杠副壽命降低,摩擦力矩增大,而預緊力過小會造成間隙,影響定位精度。一般情況下3360預緊B-13軸向載荷p .預緊力由用戶提出,螺絲廠家根據(jù)用戶在出廠前預緊螺絲制造過程中的要求。
滾珠絲杠軸的拉抗壓剛度與螺釘?shù)妮S向固定方式有關。軸向固定方式分為一端固定和兩端固定。當任何300mm上傳動部分的行程誤差等于長度時,螺桿的導程誤差為熱膨脹之和,可能導致定位精度超差。為了減少熱變形,可以通過預緊的方式對絲杠進行預拉伸,以消除熱變形對傳動精度的影響。
比如:中某螺釘?shù)穆菁y長度為1-1000mm,預拉伸長量設置為0.03mm,安裝后目標導程=1000mm-0.03mm,拉伸長量恢復到名義導程1000mm,存在拉應力。絲杠溫度升高后,熱伸長量A=002mm,使預拉伸長量減小到0.01mm,拉應力相應減小,但公稱導程不變。
實際的預拉伸長率應該略大于預期的熱伸長率。訂購時,應向供應商說明目標提前量和名義提前量的減少。拉預拉伸原理:將螺母擰緊到拉,的右端,伸長量由螺桿右端的百分表讀數(shù)控制。
在裝配領域,螺紋連接是機械零件之間的一種重要連接方式,螺紋連接的質量直接關系到機械產品的安全性和可靠性。
目前廣泛采用的扭矩控制預緊力法,其預緊力不僅與擰緊扭矩有關,還與螺紋副的實際摩擦系數(shù)、螺母與支承面的摩擦系數(shù)以及潤滑油的種類有很大關系。特別是快速擰緊時,由于中間的墊片硬度不相等,在同樣的扭矩下,預緊力差別很大。通過試驗,當摩擦系數(shù)在0.1 ~ 0.16之間變化時,相同扭矩下的預緊力相差約50%。這導致連接部件之間的應力不均勻,從而使連接不可靠。因此,螺紋連接的關鍵不是控制擰緊力矩,而是控制軸向預緊力。
隨著科學技術的發(fā)展,控制軸向預緊力的方法有很多,如:扭矩控制法、扭矩-角度控制法、屈服點控制法、預應力控制屈服點法、預應力法等。這樣,扭矩-角度法可分為角度彈性域和角度塑性域。不受制造誤差和連接件摩擦系數(shù)影響的塑性域服務點法。
現(xiàn)在隨著制造技術的提高,零件的實際尺寸和精度會更接近理論值。作為零件間常見的螺紋連接,其方法有待研究、改進和廣泛推廣。我們知道,可靠的螺紋連接不僅僅是簡單的擰緊,還有如何控制軸向預緊力。然而,我國一些企業(yè)在裝配技術領域的現(xiàn)狀是完全靠熟練工人的經驗來擰緊。因為裝配工的不同,同樣的連接件質量也可能不同。要學習先進的螺紋連接技術,定量控制螺紋的軸向預緊力,充分發(fā)揮螺紋的效率,節(jié)約材料,簡化結構。