滚珠螺母插管孔的设计与加工

在外循环滚珠丝杠副中,滚珠借助导珠管在螺母内形成闭路循环,而导珠管的位置是由插管孔决定的。插管孔设计与加工的正确与否,将对滚珠丝杠副的流畅性和其他综合精度有直接影响。图1为外循环滚珠丝杠副结构简图。一、滚珠螺母插管孔位置的确定滚珠螺母的滚道是一个空间螺旋曲面。它的形状可以用截面来确定,一般有端面截形、轴向截形和法向截形,按照滚珠螺母的加工特点,我们取法向截形比较方便,如图2所示。我们可按取定的坐标系给出其方程。通常,取滚珠螺母的轴线为正轴,法向截形对称轴线为ox轴,则滚道法向截形的参数方程可写为     

用CA6140改造数控锥管螺纹车床

在CA6140床身导轨后面的水平面内，设置与床身导轨(Z向)倾斜的仿形导轨，斜度为1：32，在仿形导轨上移动的滑块与横向运动导轨(中拖板)刚性联接。这样，车削螺纹时，螺纹传动链中的丝杠螺母使床鞍、横向运动导轨即刀架、车刀纵向移动。横向运动导轨通过连接板带动滑块沿仿形导轨斜向运动，滑块的斜向运动反过来又使横向运动导轨横向移动．实现锥管螺纹车削，横向进给传动链最短。为避免普通滑动丝杠副的自锁带来的运动干涉，保留CA6140原有性能，将横向进给丝杠副更换为内循环滚珠丝杠副(保持丝杠的导程为5mm)，并在滚珠螺母的后面安装可调半螺母(与滚珠丝杠配车的滑动摩擦内螺纹)。车削锥管螺纹时，松开半螺母的紧固螺钉，半螺母与滚珠丝杠为间隙配合，无自锁作用，滚珠丝杠副的螺母带动丝杠转动；拆去仿形连接板，旋紧半螺母调整螺钉，半螺母与滚珠丝杠构成滑动摩擦螺纹副，形成自锁机构(见图1)。CA6140又恢复原有的功能。     

微型滚珠丝杠副的设计与制造

通常滚珠丝杠副的名义直径小于16mm以下时,称为微型滚珠丝杠副。当丝杠名义直径小于10mm时,则制造更加困难,关键是螺母的内孔小,滚道无法进行磨削。在滚珠循环结构设计上,采用螺旋槽式自体内循环和导管式外循环两种结构,我们都进行了研制,比较了他们的制造工艺和产品优劣。螺旋槽式结构紧凑,回珠孔加工精度要求高,孔中心对螺母滚道中心位置度误差不大于0.03mm。当孔位与滚道接触平滑,总装时,仍发现滚珠运动不畅,产品总体性能不好。插管式外循环结构,除导管不易制造外,螺母制造大体与螺旋槽式相同(见图1)。     

插管式外循环滚珠丝杠副螺母回程角计算

回程角是插管式外循环滚珠丝杠副螺母设计关键参数之一，回程角大小的确定，直接影响插管式外循环滚珠丝杠副产品质量及使用寿命。本文举例介绍了插管式外循环滚珠丝杠副螺母回程角的设计计算，并推导出理论计算公式。     

巨型滚珠丝杠的制造

滚珠丝杠作为一种高效率、高精度、高刚度的传动功能部件,其应用范围遍及各个行业。目前,我国已有滚珠丝杠制造厂十余家,可以制造5m以内各种内、外循环系列、精度达C、D级(JB3162.2-82)的滚珠丝杠,但对于重型机械及专用设备需要的,长度大于5m的巨型滚珠丝杠,由于没有相应长度的丝杠磨床,还不能制造。制造巨型滚珠丝杠,应采用整体磨削工艺,不可以象制造梯形螺纹丝杠那样,采用分段制作,最后联结的方法。因为梯形螺纹丝杠副在运转时,螺母与丝杠之间的接触是面接触,对联接处不受影响,而滚珠丝杠副则不同,螺母与丝杠之间,通常有2～4列钢     

滚珠丝杠螺母副热态特性建模方法

以某外循环滚珠丝杠螺母副为研究对象，对其热态特性及其建模方法进行研究。在分析滚珠丝杠进给系统的热源和边界条件的基础上，建立了丝杠稳态温度分布的数学模型，并通过软件编程求解得到丝杠温度场和滚道的存在对丝杠稳态温度的影响；建立了考虑滚道影响的滚珠丝杠进给系统有限元分析模型，获得了滚珠丝杠进给系统稳态和瞬态热特性分析结果；最后通过滚珠丝杠螺母副热特性试验，获得了滚珠丝杠进给系统关键点的温度及其变化情况。研究结果表明：所建立的滚珠丝杠螺母副热特性分析数学模型可以较准确地获得滚珠丝杠的温度场，忽略滚道会使滚珠丝杠螺母副的温度场仿真结果产生15%～20%的误差。     

数控机床中的滚珠丝杠副

滚珠丝杠副的工作特点是:(1)转动轻快,传动效率在90%以上(一般滑动丝杠为20～40%)。(2)成对螺母预紧后,可消除反向间隙,传动精度较高。(3)有较高的传动刚度。 在数控机床的进给系统中,广泛采用了滚珠丝杠副。 1.滚珠丝杠副的结构 图1是在中、小型数控铣床上采用的一种滚珠丝杠副结构示意图。 滚珠在丝杠和螺母间的闭合回路中循环,使丝杠、螺母间基本是滚动摩擦,这是滚珠丝杠的主要特点。 图1中每一螺母上有三圈滚珠,每一圈滚珠通过螺母上的反向器构成闭合内循环回路。 改变螺母上外齿和螺母座上内齿圈的相对位置,就可以消除传动间隙,并形成…     

精密步进滚珠丝杠副的研制

本文主要阐述精密步进滚珠丝杠副的工作原理、结构设计、制造工艺及精度检验.本文阐述的步进滚珠丝杠副已应用于北京质子加速器的束流测量系统中.步距为055mm;步距精度为0.01mm;步进速度为6mm/s.该滚珠丝杠副是双螺母外循环方式的,循环组数为1组2.5圈.丝杠直径为20.5mm;导程为5mm;滚珠直径为3,175mm;定位精度为4.7μm;复位精度为2.0μm.     

几何误差和倾覆力矩对双螺母滚珠丝杠副载荷分布的影响

建立了一种考虑几何误差(滚珠尺寸误差、丝杠导程误差和滚道齿形误差)和倾覆力矩的双螺母滚珠丝杠副载荷分布模型;通过试验测得4010型滚珠丝杠副的力与位移变形曲线,验证了理论模型的正确性;通过仿真分析研究了轴向外载荷、几何误差和倾覆力矩对双螺母滚珠丝杠副载荷分布的影响。研究结果表明:轴向外载荷一定时,倾覆力矩会导致双螺母滚珠丝杠副的载荷分布迅速变差;滚珠尺寸误差和滚道齿形误差会使双螺母滚珠丝杠副中滚珠的受载显著增大或减小;由于丝杠轴向误差累计的作用,导程误差会使双螺母滚珠丝杠副中一侧螺母受载增大,另一侧螺母受载减小;在误差大小一定的情况下,导程误差对载荷分布的影响程度大于尺寸误差和齿形误差,即双螺母滚珠丝杠副的载荷分布对导程误差的敏感度更高。     

滚珠丝杠副及其热处理

滚珠丝杠副产品属于传动功能部件,由于其精确、灵活、便捷的传动功能,广泛用于机床、动力机械、车辆、航空、汽车、军工和轻工等领域。在滚珠丝杠副主要零件滚珠丝杠与滚珠螺母的生产中,热处理起着十分关键的作用。     

滚珠丝杠副滚珠在滚道中接触角的选择和测量

滚珠丝杠副,主要是通过滚珠(钢球)将丝杠的旋转运动变成螺母的直线运动。在运动过程中,滚珠在滚道中所处的位置对丝杠副的性能影响很大,该位置是用滚珠接触角来表示的。所谓滚珠接触角就是在螺纹滚道的法向截面内,过滚珠与滚道接触点所作的公法线与丝杠轴线的垂线间的夹角(如图1所示)。一、螺纹滚道形状与接触角的选择 1.螺纹滚道形状图1所示是四种螺纹滚道法向截面形状。从加工来看,直角形和梯形滚道最为简单,但是滚道与滚珠相接触的工作表面曲率相差很大,所以,丝杠副在轴向载荷作用下,会产生很高的接触应力,这就限制了它的应用范围。这两种滚道只是在承受外载不大和刚度要求不高时才可以应用。目前应用最广的是单圆弧和双圆弧滚道。双圆弧滚道由三级圆弧组成。在一定范围内,这种结构型式     

滚珠螺母的制造方法

这里推荐一种滚珠丝杠副中滚珠螺母制造方法,这类滚珠丝杠副常在数控机床、机械手和其它机械制造产品中使用。图中螺母7外径和内径加工后,铣径向孔3,并在其中按H7/u8配合压入外衬板5,此时板带有两个孔2和     

基于Pro/E-ANSYS-Workbench滚珠丝杠副的建模与仿真分析

运用专业的三维建模软件Pro/E建立了滚珠丝杠副系统的零件装配模型,并通过ANSYS-Workbench有限元分析软件对建立的滚珠丝杠副装配模型进行静力结构有限元仿真分析,得出滚珠丝杠副滚珠、丝杠、螺母和滚珠丝杠副整机的等效应力图和等效应变图。结果表明,滚珠丝杠副的等效应力主要在于滚珠与滚道接触区域,且滚珠与滚道间的接触区域呈椭圆状分布,接触应变值由中心向外逐渐变小,符合赫兹接触理论。仿真结果证实了所建仿真模型的有效性,为滚珠丝杠副更好地向高速、高效和高精度的发展提供了基础,并为其优化设计提供了技术支持。     

几何误差和倾覆力矩对双螺母滚珠丝杠副载荷分布的影响#br#

建立了一种考虑几何误差（滚珠尺寸误差、丝杠导程误差和滚道齿形误差）和倾覆力矩的双螺母滚珠丝杠副载荷分布模型;通过试验测得4010型滚珠丝杠副的力与位移变形曲线,验证了理论模型的正确性;通过仿真分析研究了轴向外载荷、几何误差和倾覆力矩对双螺母滚珠丝杠副载荷分布的影响。研究结果表明：轴向外载荷一定时,倾覆力矩会导致双螺母滚珠丝杠副的载荷分布迅速变差;滚珠尺寸误差和滚道齿形误差会使双螺母滚珠丝杠副中滚珠的受载显著增大或减小;由于丝杠轴向误差累计的作用,导程误差会使双螺母滚珠丝杠副中一侧螺母受载增大,另一侧螺母受载减小;在误差大小一定的情况下,导程误差对载荷分布的影响程度大于尺寸误差和齿形误差,即双螺母滚珠丝杠副的载荷分布对导程误差的敏感度更高。     

钢球冷挤压加工滚珠丝杠

我厂在自制的M50150A导轨磨床中,机架的升降采用了滚珠丝杠。本文介绍一种在无足够的加工能力的情况下,采用液压法加工滚珠丝杠轴的简便工艺方法。 我们所用的滚珠丝杠轴的尺寸如图1所示。 其主要加工工序如下: 1)粗车外圆,留直径余量0.5mm; 2)磨外圆到尺寸; 3)粗车螺纹,留直径     

精密长丝杠外圆精车工序常见误差及其消除方法

在精密机械加工中,精密长丝杠是比较复杂、典型的细长轴类零件。在它的整个加工工艺过程中,质量问题最多,技术等级要求最高,工艺难度要求最大的要算外圆精车工序。本文将以C620-1/2M精密长丝杠外圆精车工序为例,比较系统地介绍该类精密细长轴零件外圆车削所涉及的问题,并结合生产实践,着重介绍传统加工方法所产生各种误差的原因及其消除所采取的技术措施。一、外圆精车工序的难点 C620-1/2M精密丝杠外圆精车工序主要技术要求如图1所示。其技术难点如下: (1)长径比大.长径比达60以上,而且丝杠螺纹底径仅为φ30,丝杠刚性极差,丝杠自重下垂量可达80～120mm。在切削力、离心力作用下,丝杠中心将     

滚珠丝杠副超低速运行的研究

滚珠丝杠副是在丝杠和螺母之间放入适当数量的滚珠,这些滚珠作为传动件,在螺母的闭合回路中循环滚动,使丝杠螺母副的运动由滑动变成滚动,故摩擦系数很小,约为0.002～0.008。这种螺旋传动机构比一般滑动丝杠螺母传动效率高2～4倍;传动精度高,传动副爬行小;起动力矩小,传动灵敏;采用双螺母预紧,能消除轴向间隙并提高     

滚珠丝杠副的滚珠返回装置

滚珠丝杠副在运动过程中,滚珠沿丝杠和螺帽的圆弧滚道作连续的循环运动。把运动滚珠的输入和输出连接起来,并形成一个闭合循环回路的装置,就称为滚珠返回装置。一、返回装置的型式和特点滚珠返回装置可以分为两大类,即:内循环和外循环。目前,内循环只有反向器一种(见图1);外循环主要有套筒-回珠槽(盖板-回珠槽)型、端盖-回珠     

微型滚珠丝杠副螺母滚道的磨削加工

随着我国机械工业的不断发展,用户对滚珠丝杠副的种类及规格提出了更多、更高的需求,其中,微型滚珠丝杠副得到了较快的应用。近年来,国内外一些厂家纷纷向我厂订购微型滚珠丝杠副,但由于微型滚珠丝杠副的加工有其特殊性,加工难度很大,特别是微型滚珠螺母的滚道。本文对其磨削加工方法作概要介绍。     

滚珠丝杠副的制动装置

一、前言随着科学技术的发展,机械制造能力的提高,滚珠丝杠副的应用已日趋普遍。它由于效率高、精度高、寿命长,已被作为传动装置应用在我国研制的大型飞机及人造卫星等方面;又可作为传送进给装置,应用在精密数控机床和精密测量仪器等方面。各方面都显示出它突出的优点。滚珠丝杠副的效率高,主要在于丝杠与螺母之间放置了钢球,由钢球来传递载荷和运动。丝杠-钢球-螺母之间的运动为滚动摩擦。在有润滑脂的状况下,其摩擦系数一般为0.002～0.005,摩擦角(?)<1°,而丝杠与螺母的螺纹升角为α=2°～3°。根据螺纹自锁条件(?)≤α,则滚珠丝杠副不能自锁。所谓不能自锁就是在没有驱动力矩作用时,负载和滚珠丝杠副不能停止(或制动)在相应的位置上。显