滾珠絲杠基礎(chǔ)知識ppt課件

1、Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.滾珠絲杠副根底知識滾珠絲杠副根底知識培訓教材培訓教材 Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.1 .1.1 .1.滾珠絲杠滾珠絲杠 滾珠絲杠: 是絲杠軸與絲母間以鋼球為滾動體,將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動的機械元件?？梢詫⒅本€運動轉(zhuǎn)變?yōu)榛剞D(zhuǎn)運動,也可以將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動。Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.1.2 .1.2 .滾珠絲杠滾珠絲杠 鋼球在絲母與絲杠間的溝道中邊自轉(zhuǎn)滾動邊向

2、前滾動，經(jīng)過循環(huán)機構(gòu)做無限循環(huán)運動。 由于滾珠絲杠是滾動運動，與滑動絲杠相比效率較高，所以回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動、直線運動轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運動效率可到達88%96%。另經(jīng)磨削加工的精細滾珠絲杠，由于是精細加工，可以到達微米級的進給精度。絲杠絲母B絲母A鍵固定鍵用螺釘彎管鋼球密封圈彈簧卡壓板固定壓板用螺釘墊片Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.2.1.2.1.滾珠絲杠副的任務原理滾珠絲杠副的任務原理 回轉(zhuǎn)和直線回轉(zhuǎn)和直線運動回轉(zhuǎn)直線滑動滾動滑動滾動滑動型軸承回轉(zhuǎn)型軸承滑動直線運動Copyright THK CO.,LTD.2006. All

3、rights reserved.2.2.2.2.滾珠絲杠副的任務原理滾珠絲杠副的任務原理B A、予圧、予圧、。Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.3.1.3.1.滾珠絲杠分類滾珠絲杠分類按鋼球循環(huán)方式分類:彎管式(外循環(huán)式)回球器式(內(nèi)循環(huán)式)端蓋式按予壓方式分類:定位置予壓(雙絲母)變導程予壓(單絲母)定壓予壓按絲杠加工方式分類:精細滾珠絲杠冷軋滾珠絲杠無予壓Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.3.2.3.2.滾珠絲杠分類滾珠絲杠分類按運用方法分類:絲杠旋轉(zhuǎn)式絲母旋轉(zhuǎn)方式按

4、軸端加工方式分類:規(guī)范品BNK形軸端完廢品特殊定做品軸端未加工品Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.4.1.4.1.滾珠絲杠的特點滾珠絲杠的特點1. 摩擦小，效率高. 驅(qū)動扭矩約為滑動絲杠的1/3左右Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.4.2.4.2.滾珠絲杠的特點滾珠絲杠的特點2.高精度保證:消費時在溫度控制非常嚴厲的工廠內(nèi)加工,運用最高程度的機械設備進展加工,檢查,裝配.以及完備嚴厲的質(zhì)量保證體系,都高精度的產(chǎn)品提供了保證.(我公司于2003年12月曾經(jīng)經(jīng)過了ISO900

5、1質(zhì)量管理體系的認證)導程丈量儀導程精度測定數(shù)據(jù)Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.4.3.4.3.滾珠絲杠的特點滾珠絲杠的特點3.精度高，可實現(xiàn)微進給: 由于起動扭矩特別小,沒有滑動絲杠的爬行景象,可以正確的進展微進給. 注:以下圖運用導向面為LM導軌Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.4.4.4.4.滾珠絲杠的特點滾珠絲杠的特點4. 無間隙,剛性高:可以先予壓,在軸線上產(chǎn)生0間隙或負間隙,剛性也大大提高.如圖6所示,在+向施加載荷,那么產(chǎn)生+向變位.在-向施加載荷,那么產(chǎn)

6、生-向變位.軸向載荷與所產(chǎn)生的變位量對應關(guān)系如圖7所示.從圖7可以看出,對絲杠施加予壓,軸向間隙為0時,剛性提高,所產(chǎn)生的變位量小.Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.4.5.4.5.滾珠絲杠的特點滾珠絲杠的特點5. 可以高速進給:由于絲杠的效率高,發(fā)熱小,因此可以實現(xiàn)高速進給.Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.5.1 .5.1 .滾珠絲杠用途滾珠絲杠用途 Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.運用例產(chǎn)業(yè)用機器人5.

7、2 .5.2 .滾珠絲杠用途滾珠絲杠用途 Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.6 .6 .世界與中國范圍的幾大制造廠家世界與中國范圍的幾大制造廠家南京工藝裝配廠南京工藝裝配廠漢江機床廠漢江機床廠THK (日本日本)NSK (日本日本) TSUBAKI (日本椿本日本椿本)STAR (德國德國)HIWIN (中國臺灣上銀中國臺灣上銀)PMI-AMT(中國臺灣銀泰中國臺灣銀泰)SHUTON (西班牙西班牙)Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.7.1.7.1.滾珠絲杠的鋼球循環(huán)機構(gòu)

8、滾珠絲杠的鋼球循環(huán)機構(gòu)循環(huán)機構(gòu)大體上分為:循環(huán)導管式外循環(huán):BIF,BNF,BNFN,BNK回球器式 (內(nèi)循環(huán):DIK,DKN,DIF,DFN,DK端蓋式 (BNK,BLK)鋼板回球式BNFN形DIK形DKN形BIF形Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.7.2 .7.2 .滾珠絲杠的鋼球循環(huán)機構(gòu)滾珠絲杠的鋼球循環(huán)機構(gòu)1. 循環(huán)彎管式也稱“外循環(huán)式為最普通的，鋼球從絲杠軸上，沿彎管的牙嘴部導入，經(jīng)過彎管前往，構(gòu)成無限循環(huán)運動。2. 回球器式也稱“內(nèi)循環(huán)式是最緊湊的絲母，鋼球經(jīng)過回球器改動進展方向，前往絲杠軸的原先位置。Copyright

9、 THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.7.3 .7.3 .滾珠絲杠的鋼球循環(huán)機構(gòu)滾珠絲杠的鋼球循環(huán)機構(gòu)3. 端蓋式適用于高速進給的絲母，鋼球從端蓋部導入，經(jīng)過絲母上的貫穿孔，前往起始位置。4. 鋼板循環(huán)式是好像彎管式的，將鋼球?qū)牒笱劁摪迳系臏线M展循環(huán)，鋼板回球式與回球器式相比，較多運用于小型滾珠絲杠。Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.8.1.8.1.予壓予壓 予壓就是采用比絲杠、絲母之間的間隙大的鋼球或改動中間導程從而使絲杠、絲母與鋼球之間產(chǎn)生負向間隙，使之產(chǎn)生內(nèi)部應力。施加予壓時，有消除軸

10、向間隙軸向間隙為0的作用，并且在遭到外載荷時，起到相應的軸向彈性變量變小剛性添加的效果。BNFNBNFN形形BIFBIF形形DKNDKN形形Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.BNFNBNFN形形DKNDKN形形BLWBLW形形8.2.8.2.滾珠絲杠的予壓方式滾珠絲杠的予壓方式1定位置予壓方式 A雙絲母墊片方式在2個絲母之間加上調(diào)整墊片來施加予壓的方式。Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.DIKDIK形形BIFBIF形形B變導程予壓方式 經(jīng)過改動單個絲母中間溝道的螺距來實現(xiàn)

11、予壓的方式。8.3.8.3.滾珠絲杠的予壓方式滾珠絲杠的予壓方式Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.8.4.8.4.滾珠絲杠的予壓方式滾珠絲杠的予壓方式2定壓予壓方式JPF形在單個絲母的接近中間的地方對絲母加工一個類似彈簧的構(gòu)造，對絲母中間溝道的螺距進展改動來實現(xiàn)予壓的方式。螺距-予壓量絲 母3X螺距JPFJPF形形絲杠軸Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.9.9.滾珠絲杠的最大運用速度滾珠絲杠的最大運用速度滾珠絲杠的最大運用速度是以絲杠軸的危險速度和DN值來進展求得的。 精

12、細滾珠絲杠及冷軋大導程滾珠絲杠: DN= 7萬 冷軋滾珠絲杠: DN= 5萬 普通高速旋轉(zhuǎn)絲杠： DN= 11萬 SBN型號: DN= 13萬 (裝有鋼球堅持器) SBK型號: DN= 16萬 (裝有鋼球堅持器) HBN型號:DN=13萬 (裝有鋼球堅持器) 絲杠軸的危險速度是由絲杠軸徑和安裝間隔來決議的。Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.10.10.滾珠絲杠的安裝方法滾珠絲杠的安裝方法分類方法一： 代表的安裝方法： 固定自在 固定支持 固定固定 根據(jù)運用要求,有必要對支持方法進一步討論。分類方法二： 程度安裝 垂直安裝 傾斜安裝C

13、opyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.11.1.11.1.滾珠絲杠的安裝方法滾珠絲杠的安裝方法圖例圖例1 1固定自在固定支持Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.11.2.11.2.滾珠絲杠的安裝方法滾珠絲杠的安裝方法圖例圖例2 2固定固定固定固定 絲母旋轉(zhuǎn)Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.12.12.滾珠絲杠的材質(zhì)滾珠絲杠的材質(zhì)另外有的型號也有不銹鋼制的滾珠絲杠。名 稱國內(nèi)牌號日本牌號冷軋絲杠軸S55C55#精密滾珠絲

14、杠AISI4150H50CrMo 絲 母 SCM41520CrMnMoCopyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.13.13.螺距與導程螺距與導程 螺距:相鄰的兩條螺紋相對應2點之間的軸向間隔。導程:絲杠旋轉(zhuǎn)1周在軸線方向上前進的間隔。導程=螺距X螺紋頭數(shù)螺距Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.14. 114. 1條螺紋、條螺紋、2 2條螺紋是指什么？條螺紋是指什么？ 導程和螺距相等的絲杠稱之為1條螺紋。與此對應，導程是螺距2倍的絲杠稱之為2條螺紋如下圖 .(螺紋溝道有2條 如:15

15、10產(chǎn)品導程為10,但螺距為5螺距導程Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.15.1.15.1.絲杠的溝道外形絲杠的溝道外形特點: 單圓弧溝在軸方向上接受荷重時，接觸點容易挪動，進給精度不好，軸向剛性也降低，而哥特形溝槽在這些方面有很大改善.滾珠絲杠采用的是 哥特形溝槽。Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.15.2.15.2.絲杠的溝道外形絲杠的溝道外形 滾珠絲杠軸的底溝:是螺紋溝道的磨削工藝溝，是為了在磨削螺紋溝道時將加工抗力減到最小，同時也起到加快熱量分發(fā)的作用,進而減小絲

16、杠軸的彎曲，從而確保高精度的溝道外形。 現(xiàn)場俗稱“底溝。底溝Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.16.1.16.1.滾珠絲杠副型號中符號的意義滾珠絲杠副型號中符號的意義 B:彎管(外循環(huán)) D :內(nèi)循環(huán) I : 變位予緊 K :法蘭銑扁 F :法蘭 N : 絲母數(shù)量BCD:Ball Center Diameter鋼球中心徑PCD: 安裝孔中心距BNFN 32 06 L- 5 RR G0+620 L C5-AC BNFN 32 06 L- 5 RR G0+620 L C5-AC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 產(chǎn)品型號：Cop

17、yright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.16.2. BNFN16.2. BNFN絲母型號絲母型號 分為外循環(huán): BNF BIF BNFN 內(nèi)循環(huán): DK DIK DIF DKN DFN 端蓋式: BNK BLK冷軋: BTK BNFN 32 06 L- 5 RR G0+620 L C5-A 1 215.3. 32: 15.3. 32: 絲杠公稱外徑絲杠公稱外徑 常見絲杠外徑有如下系列: 15,16,18,20,25,28,32,36,40,45,50,55,63,70,80Copyright THK CO.,LTD.2006. All righ

18、ts reserved.16.4. 06: 16.4. 06: 導程導程 常見絲杠導程有如下系列:04,05,06,08,10,12,16,20,25,32,50,60,80,100 BNFN 32 06 L- 5 RR G0+620 L C5-AC 3Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.16.5. L: 16.5. L: 旋向旋向 L : 左旋(留意經(jīng)常有加工時將旋向加工反的景象) R : (通常不標出)：右旋 RL :左、右旋同時存在(在一支絲杠的兩端) A :規(guī)范更改 E : 絲母法蘭處略微改動(可根據(jù)規(guī)范絲母進展追加工的) S

19、 : 絲母較大改動(不可以根據(jù)絲母進展追加工的) HS : 高速旋轉(zhuǎn)HIGH SPEED BNFN 32 06 L- 5 RR G0+620 L C5-AC 4Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.16.6 5: 16.6 5: 負荷鋼球圈數(shù)負荷鋼球圈數(shù)外循環(huán)基準數(shù):1.5, 2.5, 3.5能夠的循環(huán)圈數(shù): 1.5 , 2.5 , 3 , 3.5 , 4.5 , 5 , 7.5 , 10內(nèi)循環(huán)基準數(shù):1 能夠的循環(huán)圈數(shù): 3 , 4 , 6 , 8 , 10端蓋式基準數(shù): 1.8,2.8能夠的循環(huán)圈數(shù): 2.8 , 3.6 , 5.6

20、 BNFN 32 06 L- 5 RR G0+620 L C5-AC 5 Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.16.7. RR : 16.7. RR : 密封圈密封圈 RR:精細用 迷宮式ZZ:冷軋用 刷式WW:防塵用QZ: 自光滑用 QZ必需與WW配套使用，但WW可單獨運用 BNFN 32 06 L- 5 RR G0+620 L C5-AC 6 Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.16.8. G0 : 16.8. G0 : 軸向間隙軸向間隙 G0: 0以下 GT: 00.0

21、05mm G1: 00.010mm G2: 00.020mm G3: 00.050mm BNFN 32 06 L- 5 RR G0+620 L C5-AC 7 8 16.9. 620L : 16.9. 620L : 絲杠全長絲杠全長 620: 絲杠總長 L: LONG的縮寫Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.16.10. C5 : 16.10. C5 : 精度等級精度等級 C0C1C2 C3C5C7C8C10由由 低低 到到 高高 BNFN 32 06 L- 5 RR G0+620 L C5-AC 9 精度高精度高精度低精度低精細滾珠

22、絲杠精細滾珠絲杠冷軋滾珠絲杠冷軋滾珠絲杠Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.16.11. AC: THK16.11. AC: THK規(guī)范軸端外形規(guī)范軸端外形A形BNFN 32 06 L- 5 RR G0+620 L C5-AC 10B形C形K形H1形H2形H3形J3形J2形J1形Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.17.1.17.1.絲杠軸制造工序絲杠軸制造工序素材素材端末端末 資資料：料：AISI4150H扒皮材扒皮材 組組合合車車床床數(shù)控數(shù)控車車床床螺紋切削螺紋切削熱処理

23、熱処理高高頻熱處頻熱處置置粗校直粗校直0.05校直機校直機螺紋粗磨螺紋粗磨中間校直中間校直0.03外外圓圓磨床磨床螺螺紋紋磨床磨床校直機校直機外圓粗磨外圓粗磨螺紋精磨螺紋精磨精校直精校直0.01外外圓圓磨床磨床螺螺紋紋磨床磨床校直機校直機外外圓圓精磨精磨校直校直0.10校直校直0.07Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.l資料：AISI4150H原 材 料端末粗加工l普通車床l減少扒皮構(gòu)造l加套構(gòu)造留意l中心孔特殊要求留意評審圖紙本卷須知評審圖紙本卷須知: :17.2.17.2.絲杠軸制造工序絲杠軸制造工序Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.螺紋一次車削l數(shù)控車床熱處置l高頻熱處置螺紋一次車削l數(shù)控車床l減少端末的熱處置l留意熱處置應力集中構(gòu)造的強度l留意螺紋剩余部分的構(gòu)造與客戶前期溝通留意評審圖紙本卷須知評審圖紙本卷須知: :17.3.17.3.絲杠軸制造工序絲杠軸制造工序Copyright THK CO.,LTD.2006. All rights reserved.粗校直外圓磨l校直