滾珠絲杠螺母結構

湖南機電職業(yè)技術學院理論教案班級數(shù)控0503-0504數(shù)控0505-0506日期備課組長簽名：教師簽名：劉林枝基本課題：滾珠絲杠螺母結構教學目的（知識教學和思想教學）：通過理論講授，讓學生了解數(shù)控機床上滾珠絲杠螺母副的結構和工作原理以及滾珠絲杠螺母副的支承、保護和自動平衡裝置。教學重點：滾珠絲杠螺母副的機構和工作原理、滾珠絲杠螺母副的支承教學難點：滾珠絲杠螺母副的機構課型：理論課主要教學方法：講授和幻燈片演示為主 —教學方法時間分配5分鐘教學 過 程教學方法時間分配5分鐘I、 組織教學：II、 復習：75分鐘75分鐘III、 授新：4?1滾珠絲杠螺母結構在數(shù)控機床上將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動，一般采用滾珠絲杠螺母結構。滾珠絲杠螺母結構的特點是：傳動效率高，一般n=0.92?0.96；傳動靈敏，不易產(chǎn)生爬行；使用壽命長，不易磨損；具有可逆性，不僅可以將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動，也可將直線運動變成旋轉(zhuǎn)運動；施加預緊力后，可消除軸向間隙，反向時無空行程；成本高，價格昂貴；不能自鎖，垂直安裝時需要平衡裝置。4.1.1滾珠絲杠螺母副的結構和工作原理滾珠絲杠螺母副的結構有內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩種方式。圖4—1所示為外循環(huán)方式的滾珠絲杠螺母副結構，它由絲杠1、滾珠2、回珠管3和螺母4組成。在絲杠1和螺母4上各加工有圓弧形螺旋槽，將它們套裝起來便形成了螺旋形滾道，在滾道內(nèi)裝滿滾珠2。當絲杠相對于螺母旋轉(zhuǎn)時，絲杠的旋轉(zhuǎn)面經(jīng)滾珠推動螺母軸向移動，同時滾珠沿螺旋形滾道滾動，使絲杠和螺母之間的滑動摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L珠與絲杠、螺母之間的滾動摩擦。螺母螺旋槽的兩端用回珠管3連接起來，使?jié)L珠能夠從一端重新回到另一端，構成一個閉合的循環(huán)回路。圖4—2所示為內(nèi)循環(huán)方式的滾珠絲杠螺母副結構。在螺母的側孔中裝有圓柱凸輪式反向器，反向器上銃有S形回珠槽，將相鄰兩螺紋滾道連接起來。滾珠從螺紋滾道進入反向器，借助反向器迫使?jié)L珠越過絲杠牙頂進入相鄰滾道，實現(xiàn)循環(huán)。4.1.2滾珠絲杠螺母副間隙的調(diào)整方法為了保證滾珠絲杠副的反向傳動精度和軸向剛度，必須消除軸向間隙。常采用雙螺母施加預緊力的辦法來消除軸向間隙，但必須注意預緊力不能太大，預緊力過大會造成傳動效率降低、摩擦力增大、磨損增大、使用壽命降低。常用的雙螺母消除問隙的方法有:墊片調(diào)整間隙法齒差調(diào)整間隙法螺紋調(diào)整間隙法4.1.3滾珠絲杠螺母副的支承數(shù)控機床的進給系統(tǒng)要獲得較高的傳動剛度，除了加強滾珠絲杠螺母副本身的剛度外，滾珠絲杠螺母副的正確安裝及支承結構的剛度也是不可忽視的因素。例如，為減少受力后的變形，螺母座應有加強肋，增大螺母座與機床的接觸面積，并且要連接可靠。同時，也可以采用高剛度的推力軸承來提高滾珠絲杠的軸向承載能力。教材圖4-6所示是一端安裝推力軸承的方式。這種安裝方式只適用于行程小的短絲杠，其承載能力小，軸向剛度低。一般用于數(shù)控機床的調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)或升降臺式數(shù)控銃床的垂直進給傳動結構。教材圖4-7所示為一端安裝推力軸承，另一端安裝向心球軸承的方式。這種方式用于絲杠較長的情況，當熱變形造成絲杠伸長時，其一端固定，另一端能作微量的軸向移動。為減少絲杠熱變形的影響，安裝時應使電動機熱源和絲杠工作時的常用段遠離止推端。教材圖4-8所示為兩端安裝推力軸承的方式。把推力軸承安裝在滾珠絲杠的兩端，并施加預緊力，可以提高軸向剛度，但這種安裝方式對絲杠的熱變形較為敏感。教材圖4-9所示為兩端安裝推力軸承和向心球軸承的方式。它的兩端均采用雙重支承并施加預緊力，使絲杠具有較大的剛度。這種方式還可使絲杠的溫度變形轉(zhuǎn)化為推力軸承的預緊九但設計時要求提高推力軸承的承載能力和支架的剛度。4.1.4滾珠絲杠螺母副的保護滾珠絲杠螺母副也可用潤滑劑來提高耐磨性能及傳動效率，潤滑劑可分為潤滑油和潤滑脂兩大類。潤滑油一般為機械油或90?180號透平油或140號主軸油；潤滑脂可采用鋰基潤滑脂。潤滑脂一般加在螺紋滾道和安裝螺母的殼體空隙內(nèi)，而潤滑油則經(jīng)過殼體上的油孔注人螺母的空隙內(nèi)。滾珠絲杠螺母副和其他滾動摩擦的傳動元件一樣，應避免灰塵或切屑污物進入滾道，因此必須有防護裝置。如果滾珠絲杠副在機床上外露,應采用封閉的防護罩，如采用螺旋彈簧鋼帶套管、伸縮套管以及折疊式套管等。安裝時將防護罩的一端連接在滾珠螺母的端面，另一端固定在滾珠絲杠的支承座上。如果滾珠絲杠副在機床上處于隱蔽的位置，則可采用密封圈防護，密封圈安裝在滾珠螺母的兩端。接觸式的彈性密封圈用耐油橡膠或尼龍制成，其內(nèi)孔做成與絲杠螺紋滾道相吻合的形狀。接觸式密封圈的防塵效果好，但因有接觸壓力，使摩擦力矩略有增加。非接觸式的密封圈又稱迷宮式密封圈，是用硬質(zhì)塑料制成，其內(nèi)孔做成與絲杠螺紋滾道相配合的形狀，并稍有間隙，這樣可避免摩擦力矩，但防塵效果差。4.1.5滾珠絲杠螺母副的自動平衡裝置因為滾珠絲杠螺母副無自鎖作用，在一般情況下，垂直放置的滾珠絲杠螺母副會因為部件的自重作用而自動下降，所以必須有阻尼或鎖緊機構。圖4一10所示是數(shù)控銃床升降臺的自動平衡裝置結構，由摩擦離合器和單向超越離合器構成。其工作原理為：當錐齒輪1轉(zhuǎn)動時，通過錐銷帶動單向超越離合器的星輪2。升降臺上升時，星輪2的轉(zhuǎn)向是使?jié)L子3和超越離合器的外殼4脫開的方向，外殼4不轉(zhuǎn)動，摩擦片不起作用。當升降臺下降時，星輪2的轉(zhuǎn)向使?jié)L子3楔在星輪2和超越離合器的外殼4之間，由于摩擦力的作用，外殼4隨著錐齒輪l一起轉(zhuǎn)動。經(jīng)過花鍵與外殼連在一起的內(nèi)摩擦片和固定的外摩擦片之問產(chǎn)生相對運動，由于內(nèi)、外摩擦片之間由彈簧壓緊，有一定摩擦阻力，所以起到了阻尼作用，上升與下降的力得以平衡。阻尼力的大小即摩擦離合器的松緊，可由螺母5調(diào)整，調(diào)整前應先松開螺母5的鎖緊螺釘6。圖4-10滾珠絲杠螺母副的自動平衡裝置1—錐齒輪2—星輪3—滾子4一外殼5—螺母6—鎖緊螺釘W、課堂小結本次課主要講解了數(shù)控機床滾珠絲杠螺母副的結構和工作原理，滾珠絲杠螺母副間隙的調(diào)整方法，滾珠絲杠螺母副的支承，滾珠絲杠螺母副的保護，滾珠絲杠螺母副的自動平衡裝置等幾個問題。V、布置作業(yè) P8（0-1、0-5）切、課后分析求一個絲杠升降機中單級圓錐齒輪減速器的設計，電機4KW,轉(zhuǎn)速1440r/min,齒輪傳動比2.16,開式，齒輪材料為低碳鋼淬火，模數(shù)要達到3以上，小齒輪齒數(shù)17-20之間，絲杠輸出的功率為1.6KW，如果有哪位大俠能把絲杠和滾動軸承等資料全告訴在下，感激不盡！不是我不用心自己做啊，只是有點山窮水盡了，還在到處找工作呢，抹淚中……我的郵箱，502372083@，謝謝！問題補充：絲杠不參加減速提問者：昂錯-四級最佳答案我們做這類的機構時只算扭矩，4KW=Y112M4電機=9549*4/1440（這是電機的扭矩）減速后（2.16