滚珠丝杠螺母开合机构

目前,简易数控机床改装所用的滚珠丝杠全采用不可逆的,因而限制了普通机床的功能和灵活性。为此我们开发的滚珠丝杠螺母开合机构(见图)用于现行的简易数控机床改造上,不但可用微机通过步进电机带动滚珠丝杠驱动丝杠螺母,而且在不需数控时,可由原机床的光杠来带动拖板移动,以保持原机床的传     

装配中用“顶拉”解决过定位

用微机改造普通车床,一般将原车床中拖板上的梯形丝杠和螺母换成滚珠丝杠和螺母,以提高传动精度这样容易使加装步进电机和滚珠螺母座产生过定位,靠机械加工难以保证。由于滚珠丝杠螺母副传动精度高,空程量小,所以螺母座,?装配精度的高低至关重要,否则将产生蹩劲,影响传动效果。开始时,我们用加装调整垫的方法克服过定位,效果不佳。原因:①中拖板基准面与螺母座基准面不可能是等距平行平     

开合滚珠螺母

滚珠丝杠机构,在需要快速移动和精确定位的机床中已获得广泛使用。但是,这种机构螺母和丝杠始终啮合,容易导致机构的过早磨损。如果使滚珠螺母与丝杠在非必要时脱离啮合则可以提高滚珠丝杠机构的耐用度。开合滚珠螺母(苏联发明证书号1260614)由通过螺母轴线的开合面的两个半螺母2和6组成(见附图a),这两半螺母可以沿着执行机构7的导轨(见图b)作垂直于螺母轴线的开合运动。两半螺母分开时,位于螺母径向槽之间螺旋槽内的扭簧4松开,它     

滚珠丝杠传动机构的支承与轴端结构分析

滚珠丝杠传动机构由滚珠丝杠、滚珠螺母、丝杠支撑单元、锁紧螺母、螺母支座以及弹性联轴器组成,通过对滚珠丝杠传动机构支承及轴端结构分析,给出了在机床进给系统中设计计算及选用滚珠丝杠副的方法。     

提供三种运动的传动机构

美国THK公司制造的滚珠丝杠和滚珠花键结合在一起的新型传动机构,使输出轴可分别获得线性运动、回转运动和螺旋运动。图1是该传动机构的结构示意图。在输出轴上铣有螺旋槽和花键槽,滚珠花键螺母和滚珠丝杠螺母就安装在轴上,输出轴的运动方式决定于哪一个螺母回     

数控机床与滚珠丝杠

当前我国各个工业领域正在积极地应用微电脑技术,改造普通机床为经济型数控机床,因此很多人注意学习微电脑技术。但是,作为普通机床改为经济型数控机床,必须使用的新型机械元件滚珠丝杠,很多人不太了解。为了加快经济性数控机床的推广,充分发挥数控机床特性,现简要地介绍一下滚珠丝杠的技术知识。滚珠丝杠副传动元件就是在丝杠螺纹槽和螺母螺纹槽之间装入滚珠,滚珠作为中间传递物,使丝杠螺母的相对运动由滑动变为滚动,使其提高传动效率,并产生一系列的优异特性。 1.传动效率高:由于摩擦系数低,传动效率是普通丝杠的三倍到四倍,     

螺母副摩擦热对高速空心滚珠丝杠热特性影响分析

滚珠丝杠作为机床伺服进给系统的重要功能部件,其热变形会降低伺服进给系统的定位精度,在机床高速化发展的过程中,滚珠丝杠热变形成为其发展的瓶颈。其中螺母副摩擦热是影响滚珠丝杠热变形的主要因素。采用通有冷却介质的空心滚珠丝杠为解决此问题提供了一种方法。将通过计算得到的螺母副摩擦热加载到空心滚珠丝杠滚道内,分析空心滚珠滚珠丝杠温度受轴向载荷、转速、通入空心滚珠丝杠的冷却介质的种类、冷却介质流速以及空心滚珠丝杠内孔的大小的影响及内孔大小对空心滚珠丝杠变形的影响。通过分析,结果表明:轴向载荷和转速对空心滚珠丝杠温度影响较小;专业冷却油更适合用于空心滚珠丝杠的冷却,合理控制其温升和热变形;热变形和热-结构耦合的分析,给出了最佳内孔直径。为空心滚珠丝杠的设计及研究提供理论依据。     

机床数控化改造中滚珠丝杠的选型及定位误差计算

数控机床进给传动系统的传动精度和刚度主要取决于滚珠丝杠螺母副的传动精度及其支撑结构的刚度，丝杠的直径、支撑、预紧影响系统刚度，丝杠螺母及其支撑部件之间的间隙影响传动精度。因此，在机床数控化改造中，应主要解决滚珠丝杠的选型及预紧计算。本文以M28125轴承磨床数控化改造为例，着重介绍纵向滚珠丝杠的选型计算。     

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。     

能传递三种运动方式的机构

图1是美国 THK 公司制造的 BNS 型滚珠丝杠—花键装置的结构示意图,此种传动机构可提供三种运动方式。该装置的传动轴上铣有螺旋槽和花键槽,滚珠花键螺母和滚珠丝杠螺母安装在轴上。传动辅可分别作线性运动、回转运动或螺旋运动。轴的运转方式视其中哪个螺母在回转以及螺母旋转方向而定。例如,当仅是滚珠丝杠螺母回转时,在静止的花键螺母中的滚珠导向下,轴作线性移动(图2a),线     

丝杠刚度受支撑方式影响的变化规律研究

滚珠丝杠螺母传动机构是机床的进给传动部件,其轴向刚度直接影响机床的定位精度,应用变形协调原理给出了滚珠丝杠螺母传动机构的轴向刚度计算方法。计算结果显示两端固定支撑的丝杠的轴向刚度随长度按抛物线规律变化,其变形最大值在丝杠的中点。     

高速空心/实心滚珠丝杠螺母副热特性分析

滚珠丝杠作为机床伺服进给系统的重要部件,由螺母副摩擦热而引起的滚珠丝杠热变形降低了伺服进给系统的定位精度,在机床高速化发展的过程中,滚珠丝杠热变形成为其发展的瓶颈,采用通有冷却油的空心滚珠丝杠为解决这一问题提供了方法。通过理论计算螺母副摩擦热及热边界条件,运用ANSYS有限元分析软件将计算结果加载到同刚度的空心/实心滚珠丝杠上进行分析:首先对滚珠丝杠温升与载荷、温升与转速的关系进行分析,然后分析了冷却油的流速对滚珠丝杠温升的影响,最后对空心/实心滚珠丝杠变形进行了比较分析。分析表明:空心滚珠丝杠温升受到载荷和转速的影响更小;增加冷却油的流速增强对丝杠的冷却效果但却是有限的;空心滚珠丝杠有效的减小了螺母副摩擦热和热变形。     

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…     

滚珠丝杠副空心螺母热特性及其内部流场分析

针对机床高速运转过程中滚珠丝杠副螺母发热严重的问题,提出了将螺母加工成空心并通入冷却介质来抑制螺母温升的方法,把这种螺母称为空心螺母。以主轴油作为冷却介质,运用CFX软件,分析了通入主轴油流速不同情况下空心螺母腔体内流场及温度场的变化规律;分析了滚珠丝杠转速和轴向载荷对螺母温升的影响。通过以上分析,揭示了空心螺母腔体内流场随着冷却介质流速的变化规律和温度场的分布情况,以及滚珠丝杠的轴向载荷和转速对空心螺母温升的影响。空心螺母的提出对机床的发展具有深远意义。     

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。     

丝杠-螺母预紧力对机床进给系统热特性的影响分析

滚珠丝杠作为机床进给系统最主要的定位、传动部件,其热变形直接影响着机床的加工精度。为了减小丝杠-螺母副预紧力对机床进给系统热特性的影响,以某高速五轴联动龙门加工中心的X向进给系统为研究对象,充分、合理地模拟实际工况,运用有限元分析软件对比分析丝杠-螺母副在不同预紧力情况下滚珠丝杠进给系统的温升以及变形情况,为机床滚珠丝杠设计阶段预紧力的选取提供理论指导。结果表明:丝杠-螺母副预紧力的变化对丝杠本身的温升影响不大,但对电动机端轴承的发热有较大影响。对于高速机床,选取5%或者8%的预紧力最佳。     

长跨距滚珠丝杠辅助支撑装置

介绍了一种数控机床长跨距滚珠丝杠使用的辅助支撑装置,该辅助支撑装置是一种可以与滚珠丝杠螺母一起随动的动态滚珠丝杠辅助支撑装置,它能有效解决长跨距滚珠丝杠自重下垂变形以及旋转抖动问题,延长了长跨距滚珠丝杠及其支撑轴承的使用寿命,提高了机床运动精度和加工精度,降低了机床运动噪声.     

实心/空心高速滚珠丝杠的热态分析

针对高速机床滚珠丝杠的摩擦发热导致丝杠产生轴向热伸长的问题,采用丝杠和螺母中空冷却的方法抑制丝杠温升,通过在不同进给速度下的实心滚珠丝杠与空心滚珠丝杠的稳态仿真对比,证实这种冷却方法有效;同时对比瞬态仿真得出空心滚珠丝杠达到热平衡的时间远小于实心滚珠丝杠。     

长滚珠丝杠辅助支撑装置在机床中的设计与应用

近年来,滚珠丝杠副作为数控机床直线驱动执行单元,在机床行业得到广泛运用,推动了机床行业的数控化发展。但当滚珠丝杠过长时,采用的＂丝杠转动→螺母移动＂的驱动方式来定位安装的长滚珠丝杠,由于其长径比太大,丝杠越长,挠度也越大,势必会导致滚珠丝杠中间因重力而向下弯曲变形。在自身的重力及旋转时产生的惯性作用下,使得长滚珠丝杠在高速转动时就会产生一系列谐波振动等问题,进而影响机床的运动精度和加工     

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。