传动技术基础培训(滚珠丝杆)

传动技术基础培训SMT市场部滚珠丝杆传动系统的构成传动系统构成：1、电机（伺服电机，变频电机）2、联轴器（弹性，刚性）3、丝杠（梯形丝杠，滚珠丝杠）4、导轨（直线滚动导轨，直线滑动导轨，直线光轴）5、附件（丝杠支撑，锁紧螺母）滚珠丝杠滚珠丝杠的特点1、传动效率：滚珠丝杠在90%以上，梯形丝杠最高在60%左右。2、定位精度：滚珠丝杠发热小，加上可以采取预紧消除间隙，可以获得极高的定位精度和重复定位精度。3、传动可逆性：可以实现两种传动方式：直线运动—旋转运动，旋转运动—直线运动。4、使用寿命：由于滚道得准确性、表面硬度、 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 的选择严格，滚珠丝杠的寿命远高于梯形丝杠。5、同步性能：由于制造精度高，轴向间隙的消除，同一系统采用多套滚珠丝杠时刻获得很好的同步工作。滚珠丝杠副导程精度实际平均行程的线代表实际导程趋势的直线，由累计实际行程曲线按照最小二乘法求得。Ec：有效螺纹范围内的最大幅度偏差。E300p：有效行程上任意300mm内螺纹的变动量E2πp：有效行程上任意一圈内螺纹的变动量*滚珠丝杠副导程精度实际平均行程的线代表实际导程趋势的直线，由累计实际行程曲线按照最小二乘法求得。Ec：有效螺纹范围内的最大幅度偏差。E300p：有效行程上任意300mm内螺纹的变动量E2πp：有效行程上任意一圈内螺纹的变动量*滚珠丝杠副精度等级 滚珠丝杠副根据使用范围分为定位型（P）和传动型（T）两种。根据精度要求分为7个精度等级，即1、2、3、4、5、7和10级。1级精度最高，依次递减。传动滚珠丝杠副主要考虑传递动力的能力与稳定性，定位滚珠丝杠副则还要对轴向位移控制提出较高的要求。滚珠丝杠副精度等级滚珠丝杠安装形式丝杠有四种基本的安装方式:在重载和高精度要求的情况下,安装方式应慎重考虑,因为安装方式对允许轴向载荷和临界速度下的允许转速有直接影响。滚珠丝杠安装形式常用丝杠安装方式滚珠丝杠副结构 循环方式-内循环 内循环返向结构轴向反向结构内循环返向结构滚珠丝杠结构 循环方式-外循环也叫管路式,由外部的一根管子作为钢球的回路.管路式:由外部的一根管子作为钢球的回路,这个系统中钢球在沟道中经1.5,2.5或3.5圈后进入管道，这样形成回路。为了提高承载能力，最多可在一个螺母中有3个回路，每个回路可有2.5个循环。*单螺母结构 单螺母类型这是最简单的螺母类型，只包含一个螺母。在应用中，可能产生少许轴向跳动。丝杠反向会有反向间隙。可用于一般定位要求系统。用于一般精度要求数控机床。可用于小型数控机床，半导体设备，机器人等场合。*单螺母预压在滚珠丝杠的沟道内放入直径较大的滚珠，使丝滚珠作四点接触进行预压。适用于轻预压。在螺母中央位置沟道根据预压量进行偏移或移位，达到预压的要求。适用于中预压。此法虽为单螺母，但刚性很好。效果极佳。用于一般精度要求数控机床。可用于小型数控机床，半导体设备，机器人等场合。*螺母结构 双螺母类型通过向相反的方向转动螺母，在螺母中间插入调整片，使两螺母分别向相反方向受力，消除丝杠的轴向间隙。双螺母预紧同时可增加丝杠的刚性。滚珠丝杠制造 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 制造工艺 磨制 轧制 丝杠精c0,c3,c5 丝杠精度c7,c8,c10 数控精磨工艺 旋铣加工工艺丝杠精度：变动量/300mm, c0-3.5;c3-8;c5-18;C7-±50/300mm;c10-±210/300mmP变动量/300mm,p1-6;p3-12;p5-23;IT变动量/300mm,IT1-6;IT3-12;IT5-23; *滚珠丝杠的研磨加工通过高精度的螺纹磨床来对丝杠进行磨削技工而成。一般可以加工c5,c3,c1级精度丝杠。适于精密数控设备。如数控铣床，数控车床，加工中心等。滚珠丝杠的旋铣加工通过两个辊子之间的挤压（塑性变形加工）来滚牙一次加工成螺纹形状的旋铣工艺，加工效率高，供货迅速且价格低廉。一般可加工c7,c10精度的丝杠。用于一般精度的设备。一般轧制工艺被称为：冷轧，转造，轧制，coldrolledthreads等。滚珠丝杠 部件名称 热处理 硬度（HRc） 螺杆螺母滚珠 感应加热，淬火渗碳，淬火，回火 58-6260-6262-65丝杠精度：变动量/300mm, c0-3.5;c3-8;c5-18;C7-±50/300mm;c10-±210/300mmP变动量/300mm,p1-6;p3-12;p5-23;IT变动量/300mm,IT1-6;IT3-12;IT5-23; *特种丝杠 中空冷却丝杠丝杠精度：变动量/300mm, c0-3.5;c3-8;c5-18;C7-±50/300mm;c10-±210/300mmP变动量/300mm,p1-6;p3-12;p5-23;IT变动量/300mm,IT1-6;IT3-12;IT5-23; *滚珠丝杠副的制造范围直径/导程及长度的选择直径/导程及长度的选择直径/导程及长度的选择滚珠丝杠副的制造范围直径/导程及长度的选择直径/导程及长度的选择直径/导程及长度的选择滚珠丝杠传动形式丝杠转动型螺母转动型滚珠丝杠的轴向负载 允许轴向负载下表用于为轴向负载选择最小轴径1，斜线表示允许的轴向负载，通过丝杠的挠度来决定。根据丝杠的支撑方式来选择坐标轴。2，水平线的间隔表示拉伸或压缩负载的大小。按照支撑方式选择相应坐标轴。3，由竖直线的间隔表示丝杠的支撑间距。代表了 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 工艺能够加工的丝杠长度。滚珠丝杠的临界速度 临界速度选择上表用于为临界速度择最小轴径。滚珠丝杠必须在一个低于其共振频率的速度下工作。丝杠的临界速度取决于螺杆的直径，长度和螺杆的支撑。1，根据丝杠的支撑来选择竖直坐标。2，由竖直线的间隔表示丝杠的支撑间距。代表了标准工艺能够加工的丝杠长度。滚珠丝杠的寿命滚珠丝杠的寿命 滚珠丝杠的寿命即一组滚珠在相同的状况下运动，不致引起螺纹槽或滚珠疲劳失效的时间长短。螺纹槽和滚珠的失效是由于持续的压力引起的金属疲劳所致。 滚珠丝杠的寿命是由基本动额定负载决定的。温度与寿命的关系 对于丝杠的温度，当高于摄氏100度时，基本额定动态负载随温度的下降而下降。硬度与寿命的关系 一般，对于丝杠的硬度，当低于HRc58时，基本额定动态负载应硬度的下降而下降。滚珠丝杠的精度 丝杠的刚度 导程精度 热变形 运行姿势变化1、运转过程中丝杠温度上升，丝杠轴因热而伸长，会使定位精度降低。基本上温度每上升1度，丝杠轴伸长1-12μm。因此在要求高精度时，必须采取对策防止温度上升。对策：1、尽可能减少丝杠，支撑轴承的予压量。2，加大丝杠的导程，降低转速。3、选择合适润滑剂。4、用润滑油或冷气等，对丝杠轴外部进行了冷却。1、把丝杠的基准运行距离的目标值定为负值。2、对丝杠轴施加予张力。*滚珠丝杠的寿命 滚珠丝杠的寿命 疲劳寿命：丝杠发生剥蚀现象时的寿命 精度寿命：丝杠沟道磨损，精度降低时的寿命滚珠丝杠的寿命滚珠丝杠的允许载荷滚珠丝杠驱动力矩2、丝杠螺母传动T折=1/I((F×t)/(2×π×η)+Tb)[N.m]F=F0+μmg[N]F0:运动方向阻力[N]；μ：摩擦系数t:丝杠螺距[m] m：工作台质量[kg]η：系统效率 i：减速比Tb：丝杠摩擦力矩[Nm]滚珠丝杠选型步骤丝杠使用条件： 1、安装方式：？水平，竖直 2、负载质量；？kg 3、负载移动速度：？mm/s 4、定位精度：？mm 5、行程：？Mm 6、导轨类型及安装方式：？确定导程，演算速度，定位精度，马达扭矩螺母的设计和载荷计算丝杠刚性演算整体精度演算润滑防尘考虑滚珠丝杠选型举例滚珠丝杠选型举例滚珠丝杠选型举例滚珠丝杠选型举例2滚珠丝杠选型举例滚珠丝杠选型举例2滚珠丝杠副的安全使用润滑防尘  滚珠螺杠与滚动轴承一样，如果污物及异物（切屑碎屑）进入就会很快使它磨耗，成为损坏的原因。困此，必须采用防护装置（折叠式或伸缩式丝杠护套）将丝杠轴完全防护起来。使用 防止逆转；防止螺母脱出安装在必须把螺母卸下来的场合时，要使用比丝杠底径小0.2～0.3mm安装辅助套筒。 润滑：1、油润滑    一般情况下，用于滚动轴承的矿物油都适用。    特别是在高转速情况下，以油润滑比脂润滑佳，这时滚珠丝杠副的温升较小。    油润滑的补充润滑量和间隔，按下表，按表中的油量，至少可以达到8小时的补充润滑时间。2、脂润滑    采用脂润滑的优点可以使滚珠丝杠传动系统在一段很长时间后才需进行补充。也就是说，在多数情况下，可以省去一套补充润滑的装置。补充润滑脂的限量为大约填入螺母内空间容积的一半。    可以使用所有高级滚动轴承润滑脂，但要注意润滑脂厂家的说明和提示。    本公司在供货时已在螺母中加入了锂基润滑脂。    润滑脂的补充通常在半年或一年进行更换，更换前应清除旧润滑脂后才能更换新的润滑脂.使用：防止逆转滚动螺旋传动逆转率高，不能自锁。为了使螺旋副受力后不逆转，应考虑设置防逆转装置，如采用制动电机、步进电机，在传动系统中设有能够自锁的机构（如蜗杆传动）；在螺母、丝杠或传动系统中装设单向离合器、双向离合器、制动器等。选用离合器时，必须注意其可靠性。防止螺母脱出在滚动螺旋传动中，特别是垂直传动，容易发生螺母脱出造成事故，设计时必须考虑防止螺母脱出的安全装置。安装滚珠丝杠副安装到时机床时，请不要把螺母从丝杠上拆下来。    但在必须把螺母卸下来的场合时，要使用比丝杠底径小0.2～0.3mm安装辅助套筒。将安装辅助套筒推至螺纹起始端面，从丝杠上将螺母旋至辅助套筒上，连同螺母、辅助套筒一并小心取下，注意不要使滚珠散落。    安装顺序与拆卸顺序顺序相反。必须特别小心谨慎的安装，否则螺母、丝杠或其它内部零件可能会受损或掉落，导致滚珠丝杠传动系统的提前失效。*滚珠丝杠品牌介绍滚动直线导轨 滚动直线的优点：1、摩擦阻力小随动性极好，有益于提高数控系统的响应速度和灵敏度。2、驱动功率大幅度下降，只相当于普通机械的1/10。3、适应高速直线运动，其瞬时速度比滑动导轨提高约10倍。4、能实现高定位精度和重复定位精度。5、能实现无间隙运动，提高机械系统的运动刚度。6、降低导轨安装面的加工精度要求，降低基础件的制造成本和难度。7、简化了机械结构的设计和制造。实际平均行程的线代表实际导程趋势的直线，由累计实际行程曲线按照最小二乘法求得。Ec：有效螺纹范围内的最大幅度偏差。E300p：有效行程上任意300mm内螺纹的变动量E2πp：有效行程上任意一圈内螺纹的变动量*实际平均行程的线代表实际导程趋势的直线，由累计实际行程曲线按照最小二乘法求得。Ec：有效螺纹范围内的最大幅度偏差。E300p：有效行程上任意300mm内螺纹的变动量E2πp：有效行程上任意一圈内螺纹的变动量*管路式:由外部的一根管子作为钢球的回路,这个系统中钢球在沟道中经1.5,2.5或3.5圈后进入管道，这样形成回路。为了提高承载能力，最多可在一个螺母中有3个回路，每个回路可有2.5个循环。*用于一般精度要求数控机床。可用于小型数控机床，半导体设备，机器人等场合。*用于一般精度要求数控机床。可用于小型数控机床，半导体设备，机器人等场合。*丝杠精度：变动量/300mm, c0-3.5;c3-8;c5-18;C7-±50/300mm;c10-±210/300mmP变动量/300mm,p1-6;p3-12;p5-23;IT变动量/300mm,IT1-6;IT3-12;IT5-23; *丝杠精度：变动量/300mm, c0-3.5;c3-8;c5-18;C7-±50/300mm;c10-±210/300mmP变动量/300mm,p1-6;p3-12;p5-23;IT变动量/300mm,IT1-6;IT3-12;IT5-23; *丝杠精度：变动量/300mm, c0-3.5;c3-8;c5-18;C7-±50/300mm;c10-±210/300mmP变动量/300mm,p1-6;p3-12;p5-23;IT变动量/300mm,IT1-6;IT3-12;IT5-23; *1、运转过程中丝杠温度上升，丝杠轴因热而伸长，会使定位精度降低。基本上温度每上升1度，丝杠轴伸长1-12μm。因此在要求高精度时，必须采取对策防止温度上升。对策：1、尽可能减少丝杠，支撑轴承的予压量。2，加大丝杠的导程，降低转速。3、选择合适润滑剂。4、用润滑油或冷气等，对丝杠轴外部进行了冷却。1、把丝杠的基准运行距离的目标值定为负值。2、对丝杠轴施加予张力。*润滑：1、油润滑    一般情况下，用于滚动轴承的矿物油都适用。    特别是在高转速情况下，以油润滑比脂润滑佳，这时滚珠丝杠副的温升较小。    油润滑的补充润滑量和间隔，按下表，按表中的油量，至少可以达到8小时的补充润滑时间。2、脂润滑    采用脂润滑的优点可以使滚珠丝杠传动系统在一段很长时间后才需进行补充。也就是说，在多数情况下，可以省去一套补充润滑的装置。补充润滑脂的限量为大约填入螺母内空间容积的一半。    可以使用所有高级滚动轴承润滑脂，但要注意润滑脂厂家的说明和提示。    本公司在供货时已在螺母中加入了锂基润滑脂。    润滑脂的补充通常在半年或一年进行更换，更换前应清除旧润滑脂后才能更换新的润滑脂.使用：防止逆转滚动螺旋传动逆转率高，不能自锁。为了使螺旋副受力后不逆转，应考虑设置防逆转装置，如采用制动电机、步进电机，在传动系统中设有能够自锁的机构（如蜗杆传动）；在螺母、丝杠或传动系统中装设单向离合器、双向离合器、制动器等。选用离合器时，必须注意其可靠性。防止螺母脱出在滚动螺旋传动中，特别是垂直传动，容易发生螺母脱出造成事故，设计时必须考虑防止螺母脱出的安全装置。安装滚珠丝杠副安装到时机床时，请不要把螺母从丝杠上拆下来。    但在必须把螺母卸下来的场合时，要使用比丝杠底径小0.2～0.3mm安装辅助套筒。将安装辅助套筒推至螺纹起始端面，从丝杠上将螺母旋至辅助套筒上，连同螺母、辅助套筒一并小心取下，注意不要使滚珠散落。    安装顺序与拆卸顺序顺序相反。必须特别小心谨慎的安装，否则螺母、丝杠或其它内部零件可能会受损或掉落，导致滚珠丝杠传动系统的提前失效。*