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1 滾珠絲杠公稱直徑與公稱導(dǎo)程組合、制造范圍 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.jpg 3 滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)類型、編號方法 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image002.jpg 5 滾珠絲杠副的精度
* d: y' ?& T( d0 ~
: s8 V$ x) j! _5 y n5.1 精密等級 9 Z) ^! y& Q$ B
7 f+ s& j1 n2 D
根據(jù)使用范圍及要求將滾珠絲杠副分為定位滾珠絲杠幅(P)傳動滾珠絲杠副(T)，精度分為七個等級，即1、2、3、4、5、6、7、10級，1級精度最高，依次降低。 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image003.jpg 5.2行程偏差和行程變動量
+ E {2 h& J& B5 A- V
2 X& [) c" r2 k, s$ C y( \# b( Z根據(jù)滾珠絲杠副類型按下表檢驗 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.jpg 5.2.1 有效行程內(nèi)的行程偏差ep與行程變動量VUP: 7 ]1 ], Z) U3 L n z6 E
" ~$ s6 b) _. w9 ^% O
有效行程是有精度要求的行程長度LU , E# ?$ h7 c6 S" k+ N9 P
4 y% q# f" Y6 } WLu=Lx+2La+LnLa安全行程La=(1-2)ph Lx機(jī)械最大行程 Ln螺母的長度ph公稱導(dǎo)程
" C! R7 @, M) h. j
$ a+ b* O. w* p- l) EE1-E2按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17857.3-1998，“滾珠絲杠副的驗收條件和驗收檢驗”。見附表1。
0 C) t/ r7 M8 ?& d M/ q3 P8 o6 Y6 ~3 o
5.2.2 300mm行程內(nèi)與2π弧度行程內(nèi)行程變動量V300P與V2 π p 4 G" ?' E4 x. q4 o0 |. f% W2 G
) O# v8 o3 m5 `# pE3-E4按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17857.3-1998，“滾珠絲杠副的驗收條件和驗收檢驗”。見附表1續(xù)。 3 M; z$ k/ A' u4 |
5 X* {; U4 C; D; K% |5.2.3 余程Le 8 q, Q/ B/ _5 a2 m0 H+ l+ m6 Q* k
+ Y) {: z4 O' N1 j) |! K( S
余程是沒有精度要求的行程長度。 余程表6
2 \4 X x! E: y$ _9 K; q. I% Gfile:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image005.jpg 6 行程補(bǔ)償值C
, S1 g, d9 r* W1 }+ |. g4 Y9 H% e6 k {% _0 p% x$ M
6.1 滾珠絲杠的熱變形將導(dǎo)致長度、定位精度變化，熱變形可由下式給出：
5 e- ^4 X7 m' k& R7 p. v0 r! o/ X5 c2 r, l9 G6 b
δt=α*△t*Lu (公式1)
+ R" L. ~- L( p @$ J! w' {( f5 J r0 g# W; f
α-熱膨脹系數(shù)(12.0*10-6) 1 C# r' t. s$ [- F
△t -溫升(一般取2-4℃)
' v1 j: d( {% A: d* t$ ULu-有效行程(Lu=Lx+2La+Ln)或 Lu=L1-2Le
# u; M# c# _+ m1 a$ D: xL1-螺紋全長 Le-余程 Le見表6
4 |" {8 e; m) [
- m3 l" C4 |. ^& g( _- ]6.2 目標(biāo)行程Phs - M7 e% V, K8 o b1 i% ~/ \
5 |9 i& u; ~8 Z' W8 {9 O9 ~ S為了補(bǔ)償由于熱膨脹或彈性變形引起的絲杠長度變化，將滾珠絲杠的導(dǎo)程制造得稍大于或小于公稱導(dǎo)程，著根據(jù)實際需要提出得含有方向目標(biāo)要求的導(dǎo)程叫目標(biāo)導(dǎo)程。目標(biāo)導(dǎo)程乘以絲杠上的有效圈數(shù)叫目標(biāo)行程。
7 e' [5 q# i+ M2 w0 j7 D, p/ F0 R9 @2 E4 [
6.3 目標(biāo)偏差 C 0 _1 D( f5 e0 O( W: W/ N, p+ g1 o
- w- B! F: a8 V' z* q6 I$ V
目標(biāo)行程和公稱行程之差叫行程偏差C，為了補(bǔ)償熱變形的影響，行程偏差C=δt(δt見公式1)并為負(fù)值。
# X0 c. b3 p1 g+ U# M" t6 E$ J6 a& g
6.4 絲杠的預(yù)拉伸力 * k9 r# H4 _; C/ a0 j$ ]$ H4 \
# ]0 u4 q* p! Y1 ~* o' x) ]規(guī)定了行程偏差C的滾珠絲杠副，在采用固定-固定安裝方式時，還可以采用絲杠預(yù)拉伸的方法來進(jìn)一步補(bǔ)償熱變形，預(yù)拉伸力Ft: 3 @$ v. J1 S* c' k9 v) i1 j, K
1 k3 M1 B% M6 {. |Ft=δt*A*E/ Lu=α*△t*E*(πd22/4)(公式2)
5 B5 |$ u9 \' a, B% R7 I z% @4 x# ?) r' @1 ~
E-彈性模量 2.1×105Mpa(即2.1×105N/mm2)
9 N# \2 @! q' q% }3 P; ud2-絲杠底徑(mm) " H# H9 K- ]: a+ i0 E) k
△t-溫升(一般取2-4℃) ! K8 ~ g8 M9 a) b# i3 e% w
, D& _' f+ S6 N9 H7 基本額定載荷及壽命
& g8 x+ _0 u7 Z: ?1 q) u) k9 \) A! D. k
7.1 軸向基本額定靜載荷Coa 滾珠絲杠副在承受最大接觸應(yīng)力處產(chǎn)生不大于0.0001倍的鋼球直徑的永久變形時，所能承受的最大軸向載荷。
8 Q/ @) g! T$ [: n4 [1 J: @" s9 Y: L- N6 G/ s; z: b" | x: n
7.2 軸向基本額定載荷Ca：一組(相當(dāng)數(shù)量)相同參數(shù)的滾珠絲杠副，在相同的條件下，運(yùn)轉(zhuǎn)106轉(zhuǎn)時，90%的滾珠絲杠副的螺紋滾道的表面或鋼球的表面不發(fā)生疲勞點蝕所能承受的最大軸向載荷。 3 ~ n6 r" o" u% z7 U
" o, c0 h. ]2 z: DCoa和Ca在樣本中已經(jīng)給出，可以查找選用
# L+ N, J4 |3 n" T* c+ K% i! ^, k9 M% ?8 e
7.3 預(yù)期壽命
' e; U1 V: v3 v1 ]3 l1 I3 W- F; J
6 M5 B! w$ n1 d: Q- a; RLh – 用預(yù)期運(yùn)行時間表示(h) ) D* m+ Y* Y; u& m: B/ b
Ls – 用預(yù)期運(yùn)行距離表示(km)
0 G& e$ I3 B0 Y& ]6 B) v6 \) p8 r3 M; Q: ]' w% b
直徑偏大，而不經(jīng)濟(jì)。故通常推薦Lh按表7選擇。 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image006.jpg 7.4 滾珠絲杠副的當(dāng)量載荷Fm及當(dāng)量轉(zhuǎn)速nm： % T' {2 ? U9 ?( S6 h9 j0 U
" X6 r) d# P) H. L/ |/ w
滾珠絲杠副在轉(zhuǎn)速n1 n2……ni條件下，工作時間分別是t1t2……ti所受載荷分別是F1 F2……Fi。 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image007.gif(單位：N)(公式3) file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image008.gif(單位：r/min) (公式4) 7.5 額定動載荷下限值的Cam計算： - Y3 \3 [3 E7 d3 ]$ z
" T$ `0 l3 f, S- q滾珠絲杠副在當(dāng)量載荷Fm及當(dāng)量轉(zhuǎn)速nm條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到預(yù)期壽命Lh或Ls時所能承受的最大軸向載荷Cam，設(shè)計時選用滾珠絲杠副的Ca≥Cam # }' E% s8 b! b. D: B. D. S, b- K
& {' h+ a& B X# m7 a Q
7.5.1 按滾珠絲杠副的預(yù)期工作時間Lh計算： file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image009.gif(N)(公式5) 7.5.1或按滾珠絲杠副的預(yù)期運(yùn)行距離Ls計算： file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image010.gif(N)(公式6) fa 為精度系數(shù)，根據(jù)預(yù)定的精度按表8選�。� file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image011.jpg fw 為載荷系數(shù)，按表9選�。� file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image012.jpg 7.6 額定靜載荷下限值Coam計算： ) R9 q0 H: t- G8 o; a; u
3 H/ @0 _. j2 L Y/ ]7 m
Coa≥Coam=fsFmax(公式7) $ y, _9 ]* d2 \5 V& z' d
2 @! g3 J2 o% E! r9 IFs 安全系數(shù)。一般為1.2-2，有沖擊、震動的運(yùn)動1.5-3
! k& G! W5 A8 x9 fFmax是外加在滾珠絲杠副上的最大軸向載荷 9 N" L P2 y( _! e- \
) j+ P4 M+ M$ ^8 滾珠絲杠副安裝部位的形位公差 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image013.jpg 圖2
# H) C9 w/ g. ~E5-E11見國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17857.3-1998，“滾珠絲杠副的驗收條件和驗收檢驗”。見附表2。
; `1 ?3 H" w. k8 [7 I' t2 r k; R, s% j4 F
9 滾珠絲杠副的預(yù)緊與軸向接觸剛性 / U6 s" C) ]. Z0 a$ Q) l
) y$ j0 \* J9 g M7 l8 N6 s
9.1 預(yù)緊的目的 ! D+ J0 d6 U5 o$ {4 J) t1 P
7 Y# m2 t& _6 C# V. f7 K8 E$ U5 K# A預(yù)緊就是在滾珠絲杠副內(nèi)，預(yù)先施加軸向載荷Fp。
0 \3 U' x" y o
1 p2 U u8 X0 R( J- B1 P( h& x圖3是外加軸向載荷Fa和滾珠之間軸向彈性變形δ的關(guān)系曲線，曲線1為無預(yù)緊狀態(tài)，曲線2為有預(yù)緊狀態(tài)，F(xiàn)p是相當(dāng)于預(yù)緊力大小的外加軸向載荷。表10是有或無預(yù)緊的情況下，滾珠絲杠副在承受不同的外加軸向載荷Fa時，滾道與滾珠之間軸向彈性變形δ。 * I, Z5 W4 [" J
: W) R8 \' s! W T由表10可見預(yù)緊的目的時，消除滾珠絲杠副的軸向間隙，提高滾珠絲杠副的軸向接觸剛性K，并且在外加軸向載荷小于3倍預(yù)緊力的情況下，軸向剛性K是常數(shù)(但Fa>3Fp后，予壓消失) file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image014.jpg
7 t2 N; a- [! }# y# [) S圖3 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image015.jpg 9.2預(yù)緊的方式 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image016.jpg 9.3 滾珠絲杠副的軸向接觸剛性K / R' @8 ^& M; P C/ N
! F* C9 m' {) C8 ]2 Y* w
樣本上給出的剛度值僅考慮滾道與滾珠之間的軸向變形，不考慮螺母本身及絲杠本身的變形。
, l. m6 T' n# e( z
- O3 U: [& W$ @: t" t$ X9.3.1 不預(yù)緊的滾珠絲杠副的軸向接觸剛性Ka 5 P& h/ D) a2 r; n3 S% q- w" ?
( c+ k( ^& U- c3 ?7 S7 P5 P
由于其軸向剛性是隨外加軸向載荷Fa增大而增大的，所以樣本中規(guī)定不預(yù)緊的 滾珠絲杠副軸向接觸剛性，是外加軸向載荷等于0.3Ca時的軸向接觸剛性值，當(dāng)實際施加的外加載荷Fa不等于0.3Ca時，對應(yīng)的軸向接觸剛度Ka按下式計算：
, C! }/ i4 J2 f3 }( e% Y, ~0 n) d0 n1 Y
Ka=K[Fa/0.3Ca]1/3 (N/μm) (公式8) 3 Z" Q/ \$ ]0 L8 O- `
3 [8 `8 ?( s8 @. ]1 T; ZK-樣本上的剛度值(N/μm) 0 m A1 H: `( z- P/ I+ Q* p! N
Ca-樣本上的額定載荷(N)
1 B5 i; k7 k4 tFa-實際工作施加的動載荷(N)
& Z# s$ P0 S. ]2 q3 O& o* o. t6 S) ^ B& F U
9.3.2 預(yù)緊滾珠絲杠副的軸向接觸剛性Ka
2 N' e9 T' D! c8 t+ Q, t/ q% ?4 D% L! K- _4 C; E
Ka隨著預(yù)緊力Fp的增大而增大，在滾珠絲杠副承受最大軸向載荷Fmax≤3Fp 范圍內(nèi)Ka是一個常數(shù)，但預(yù)緊力Fp太大，會導(dǎo)致發(fā)熱量增加，壽命減少。所以預(yù)緊力Fp按Fp=Fmax/3選取，并大致符合表12要求，當(dāng)Fmax不知道時，推薦按表12選用。 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image017.jpg 樣本中預(yù)緊滾珠絲杠副的軸向接觸剛度K按預(yù)緊力Fp=0.1Ca給出(增大滾珠直徑預(yù)緊按Fp=0.05Ca給出)，當(dāng)預(yù)緊力Fp不是樣本上的數(shù)值時，Ka也與樣本上的數(shù)值不同。此時Ka可按下式計算 0 P9 [( ?, }) }& `
& D* e/ B# n: V2 e0 }1 }9 \
Ka=K[Fp/εCa]1/3 (公式9) " o8 _9 c" R1 U. L0 S1 d& v4 e. d$ T
4 G! Z3 M+ J- wε=0.1(增大滾珠直徑預(yù)緊時ε=0.05) 0 ]2 I9 f3 v( J5 ^$ V* _
Fp-滾珠絲杠副的預(yù)緊力(N) / \& l0 b4 j) A2 F
Ca-樣本上的額定動載荷(N) / s2 D2 a" ?$ g- o8 w' K: _* v
0 d) C9 U: `2 M' u% X10 滾珠絲杠副的轉(zhuǎn)矩 . |3 l9 G3 n9 a& b; I; N0 u. Y
+ b6 B- D! E% }3 x10.1 理論動態(tài)預(yù)緊轉(zhuǎn)矩Tpo:有預(yù)加載荷的滾珠絲杠副，在沒有外加載荷的情況下，絲杠與螺母相對連續(xù)轉(zhuǎn)動所需力矩(不包含螺母兩端密封件的摩擦力矩)
8 p1 a7 Z8 W& f* f* x' G* ~& ^
/ Z& |- {2 i& ?; J' I; T0 cTpo=10-3*(Fp*Ph/2π)*[(1-η2)/η] (N*m) (公式10) 7 k, p8 |/ I! Q$ B$ R8 T& Z8 ^
% V- |9 f! W9 d. `9 M0 YFp-軸向預(yù)加載荷(N) 4 s4 U& `0 F0 T0 E2 Q
Ph-導(dǎo)程(mm)
6 Y7 }8 k5 [+ G! d' K, [/ `% L$ hη-傳動效率 ! V5 g3 R( X9 @! L
精度：1.2級取η=0.95，3.4級取η=0.9，5.7.10級取η=0.85
- q6 ^/ p4 x5 B; Z; z. @ _; R! [, t
10.2 最大動態(tài)預(yù)緊轉(zhuǎn)矩Tpmax:絲杠與螺母相對連續(xù)轉(zhuǎn)動時，實際動態(tài)預(yù)緊矩以理論動態(tài)預(yù)緊轉(zhuǎn)矩為中心上下波動，允許的波動范圍ΔTp稱動態(tài)預(yù)緊轉(zhuǎn)矩公差，ΔTp見國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17857.3-1998，“滾珠絲杠副的驗收條件和驗收檢驗”。見附表2續(xù)E12。
* V/ j9 q! J" l6 T8 [3 v! ~. B6 ]$ |5 O4 {8 R
Tpmax=Tpo×(1+ΔTp)(N*m)(公式11) & [: G. @1 q1 C) o
, i) G V5 n# v z7 X10.3 正傳動轉(zhuǎn)矩
8 h/ u6 u5 c0 z" v
/ ~* F& _5 D$ z" m% k* Z- ^將回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本�運(yùn)動稱正傳動。 ) |8 Y2 K0 A2 Z! S- i
& X* n% ~& Z) L. b, ?) d; dTa=10-3* FaPh/2πη1(N*m)(公式12) 7 `* j- X; @! z2 y0 d: B# Q% {( O
& t: o, H$ S3 J9 L4 D9 O
Ta-加在滾珠絲杠副上的驅(qū)動力矩 ! N1 y, o' g5 R, D0 m% x$ s
η1-正傳動效率 7 H# |% ~& k& }5 t! a ~% F' y
Fa-滾珠絲杠副承受的軸向載荷(N)
! Q% g1 j% S! C7 R
4 Z' ]' c( `7 P- [% a10.4 逆?zhèn)鲃愚D(zhuǎn)矩 % a% E& @1 ~* b- C" @
' a6 o0 m, |( P6 X9 T. u
將直線運(yùn)動轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運(yùn)動稱為逆?zhèn)鲃印?6 d+ Z. w# I# q
' e# l; n: d% P
Tb=10-3* FaPh*η2/2π(N*m)(公式13)
6 C q$ ^" B! C. V4 ?" T \) X# R. \/ f- r& @5 g" m$ U' A
Tb-加在滾珠絲杠副上防逆轉(zhuǎn)動的力矩
, \. U; {0 R9 X% W V7 Nη2-逆?zhèn)鲃拥男?0.90-0.85) 0 C8 i1 H+ {; b& g
& L! [) i0 q' h' o( U- S9 Y
滾珠絲杠副的安裝方式
& E2 `0 B- ?! L! \8 |
% A a( M z9 k( T. A" c2 G* [$ L0 @安裝方式對滾珠絲杠副承載能力，剛性及最高轉(zhuǎn)速有很大影響。常見安裝方式有以下四種情況(見圖4)
) |3 W/ Q: U, ?, }' c0 O/ i; y: y/ M; A2 M; e
(1)固定-自由； 6 F) {, ]! g% s
(2)支承-游動 % M3 z ?2 a* g9 h& |+ C; s5 S
(3)固定-固定 ) c$ \" x. H" [& u
$ [$ o9 e9 Q8 D, e; l; A6 |圖中以左端軸承作軸向定位，各符號的意義見表13 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image018.jpg file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image019.jpg (2)支承——游動 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image020.jpg (3)固定——游動 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image021.jpg (4)固定——固定(圖中設(shè)b1≥b2) file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image022.jpg 4 t0 u8 ]5 R6 B
| 
發(fā)表于 2016-11-14 10:29:45
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