精密滚珠丝杠螺母副预紧的方法

滚珠丝杠是目前世界上应用最广泛的一种传动形式，它能把旋转运动转化为直线运动，具有传动效率高、启动力矩小、传动灵敏平稳、工作寿命长等优点。但是由于制造和装配的误差，滚珠丝杠副总是存在间隙的，同时，滚珠丝杠在轴向载荷的作用下，滚珠和螺纹滚道接触部位会产生弹性变形。所以，当滚珠丝杠反向转动时，就会产生空程误差，从而降低了滚珠丝杠副的轴向刚度，影响滚球丝杠的传动精度。通常采用施加预紧力的方法提高滚珠丝杠的轴向刚度和传动精度。通过施加预紧力，可以保证丝杠、滚珠和螺母之间没有间隙，而且，可以将整个螺母丝杠副…     

丝杠副动态综合精度的计算机辅助评定

根据最新精度标准,采用优化算法处理机床梯形螺纹丝杠和滚珠丝杠副的螺旋线动态测量误差,并对机床梯形螺纹丝杠的螺旋线轴向误差、螺距误差、螺距累积误差和滚珠丝杠副行程精度的四大指标进行精度自动验收。在自行研制的EMCD-Ⅱ误差测控仪上实现其梯形螺纹丝杠的螺旋线误差数据采集与验收。     

双螺母定位预紧滚珠丝杠副轴向接触刚度分析

提出一种新的滚珠丝杠副刚度分析方法,建立螺母所受轴向力与滚道正压力之间的关系,分析滚道接触点处的法向变形与螺母相对于丝杠的轴向位移之间的关系。综合考虑滚珠、螺母和丝杠滚道的几何参数,将接触角、公称半径以及螺旋升角作为未知量,建立滚珠丝杠副接触角模型。在此基础上,根据Hertzian接触理论建立了滚珠丝杠副的轴向刚度模型,该模型综合考虑了接触角的变化与滚道正压力之间的耦合关系。根据所建立的刚度模型分别研究了单螺母滚珠丝杠副和双螺母定位预紧滚珠丝杠副的刚度特性。研究结果表明,对于几何参数相同的滚珠丝杠副,在外加轴向力较小时双螺母预紧滚珠丝杠副的刚度明显大于单螺母滚珠丝杠副,随着外加轴向力的增大它们的刚度值逐渐趋近,最后达到相同;双螺母定位预紧滚珠丝杠副的预紧力越大,初始刚度值越大。     

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     

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。     

轴向载荷作用下滚珠丝杠副接触变形分析

依据弹塑性接触理论,考虑塑性变形对滚珠丝杠副接触变形的影响,对双螺母预紧的滚珠丝杠副进行了接触受力分析,利用赫兹接触理论、Mises屈服准则建立了滚珠丝杠副弹塑性接触变形的数学模型。以某一型号的滚珠丝杠副为例,分析了轴向工作载荷、螺旋升角及接触角对滚珠丝杠副接触特性的影响。分析结果表明,适当增大螺旋升角、接触角可以有效改善滚珠丝杠副传动性能,为新型滚珠丝杠副的高精度合理设计提供理论支撑。     

外循环滚珠螺母的加工工艺

近年来,滚珠丝杠副的应用得到了迅速发展。滚珠丝杠副就它的循环方式来讲,有内循环和外循环之分。在外循环方式中,滚珠在循环过程中脱开丝杠螺纹滚道,借助安装在螺母上的回珠管在螺母体或依靠导管在循环体外进行循环。在外循环滚珠丝杠副中,其滚珠螺母的加工较为复杂,现将我厂加工该零件的方法介绍如下: 一、螺母主要加工工序外循环滚珠螺母的零件结构如图1所示。其主要工序为: 车削→磨削外圆→铣平面→反向孔的加工→钳工→车削内孔及滚珠螺纹→钻孔→淬     

滚珠丝杠副非协调性接触特性研究

滚珠丝杠副中滚珠与丝杠滚道和螺母滚道的接触是一种典型的非协调性接触,这种接触的特性对滚珠丝杠副的承载能力、传动效率和定位精度等都有着重要的影响。为此,采用Hertz接触理论建立了滚珠丝杠副轴向接触刚度的求解公式,然后从滚珠丝杠副轴向负载、设计参数和材料属性等方面分析了滚珠丝杠副的接触特性,最后运用有限元分析软件ANSYS对滚珠与丝杠滚道的接触进行仿真,仿真结果与理论结果非常相近,从而验证了理论分析的正确性。研究结果为高速、重载和精密滚珠丝杠副的设计与使用提供了理论指导。     

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     

双螺母滚珠丝杠副预紧力的研究

利用赫兹理论对双螺母滚珠丝杠副中滚珠与丝杠、螺母的弹性接触变形进行分析;在此基础上,对双螺母滚珠丝杠副的预紧力进行求解,得出预紧力与预紧量之间的关系,预紧力随预紧量的增加而增大;分析了预紧力的影响因素,预紧力大小与滚珠丝杠副的螺旋升角和接触角有关,预紧力随螺旋升角和接触角的增大而增大,且接触角对预紧力的影响比螺旋升角大。     

精密滚珠丝杠副丝杠滚道磨损异常的原因分析

实践中发现,精密滚珠丝杠副丝杠轴滚道的磨损明显大于螺母滚道,本文从弹性接触和润滑状态两方面分析了产生这一现象的原因。研究表明,滚珠与丝杠轴滚道的接触应力高于滚珠与螺母滚道的接触应力,而滚珠与螺母滚道接触面的润滑状态优于滚珠与丝杠轴滚道接触面。该研究结果为滚珠丝杠副的合理设计和适当润滑提供了理论依据。     

机床滚珠丝杠副的应用维护及市场化修理（二）

二、滚珠丝杠副构成与工作原理1.滚珠丝杠副简介滚珠丝杠副是在梯形螺纹滑动丝杠的基础上,改滑动摩擦为滚动摩擦而创造的一种新型元件。由于其有诸多优势,得到了突飞猛进的发展和广泛的应用。近年来,随着数控机床的大量生产,它在机床行业更是大显身手。我国从上世纪60年代初开始这一元件的深入研究并取得了很好的效果。如南京工艺装备制造有限公司已有40多年的生产滚珠丝杠副历史,有着丰富的经验、完善的滚珠丝杠副设计和工艺规范及当代制造滚珠丝杠副的先进装备,产品不但满足国内市场的需要,还销往国外。应该指出,随着我国机械制造业的振兴…     

滚珠丝杠副超低速运行的研究

<正> 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刚度;由于丝杠、螺母及滚珠均经过热处理,故磨损少,使用寿命长。虽然它的结构较复杂,制造工艺要求高,价格贵,但由于上述优越性,仍得到广泛应用。一、概述     

冷轧滾珠丝纤维光学杠坯径计算及工艺

一般螺纹的中径部处于螺纹牙型之内,而滚珠丝杠螺纹按其螺纹特有形式,它的中径是在螺杆牙型之外,即螺杆与螺母中间之滚珠中心连线上,因此滚珠丝杠的螺旋升角按滚珠丝杠公称直径来计算,冷轧滚珠丝杠的坯径就不能以公称直径来考虑。必须到螺杆牙型某一点去找,又因滚珠丝杠牙槽是圆弧形而其牙顶又是近似梯形,牙槽、牙峰分界处极不明显,必须用计算方法求出冷轧坯径。     

端块式滚珠丝杠副振动特性分析

为了分析高速下滚珠丝杠副的振动特性,以端块式滚珠丝杠副为研究对象,考虑螺母移动下的动态特性,建立了滚珠丝杠副的振动模型。首先基于可考虑螺母滚道与丝杠滚道接触界面润滑作用的刚度和阻尼矩阵,建立了柔性滚珠丝杠副的混合模型;其次在滚珠丝杠振动与噪声测试实验台上对振动数据进行了采集与分析;最后利用振动模型并结合实验,分析了不同转速和螺母位置的改变对其振动的影响。分析结果表明,螺母在整个振动系统中扮演着移动支撑的角色,螺母的移动对滚珠丝杠副的振动特性有显著影响。     

双圆弧砂轮修整器

制造滚珠丝杠副的滚珠螺母比制造滚珠丝杠更复杂,因为磨制滚珠螺母滚道的双圆弧螺纹槽的砂轮尺寸很小,有时砂轮轴伸到螺母中的尺寸很长,磨制时调整和观察都不太方便。这样就要求修整器必须具有更高的运动刚性,以便能够保证必要的修整精度和光洁度。此外还要求使用灵活方便、修整效率高,这些都是设计修整器时必须很好研究的问题。 这里介绍一种在普通螺纹磨床上磨制滚珠螺母双圆弧滚道沟槽的修整装置(如图1所示)。它所采用的是简单的偏心轴插销定位机构。修整器由支承基座部分、修整旋转主体部分、变换双圆弧圆心机构和调整双圆弧半径、装夹…     

双螺母垫片预紧式滚珠丝杠副轴向接触静刚度灵敏度与可靠性分析

滚珠丝杠副接触静刚度可靠性分析中存在许多不确定参数,对其不确定性建模、可靠性分析和分析参数的变化对刚度的影响等具有重要工程意义。传统的评估滚珠丝杠副静刚度可靠性时,通常假定结构参数和材料性能参数等为随机变量,但是工程实际中往往由于数据信息缺乏,很多情况难以给出分布参数的精确值。因此,将双螺母垫片预紧式滚珠丝杠副有关的结构参数的误差或不确定性利用区间模型来描述,基于赫兹接触理论,建立双螺母垫片预紧式滚珠丝杠副轴向接触弹性变形区间模型,提出双螺母垫片预紧式滚珠丝杠副轴向接触变形灵敏度分析区间方法,并依据滚珠丝杠副接触静刚度失效准则,建立起双螺母垫片预紧式滚珠丝杠副轴向接触静刚度非概率可靠性模型。通过工程实例计算,评估了其接触刚度的可靠性,分析了各结构参数及载荷的变化时滚珠丝杠副轴向接触变形的灵敏度,说明了该方法的合理性和有效性。     

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…     

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)。     

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.