滾珠絲杠螺母結(jié)構(gòu)

湖南機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院理論教案班級(jí)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(jié)構(gòu)教學(xué)目的（知識(shí)教學(xué)和思想教學(xué)）：通過理論講授，讓學(xué)生了解數(shù)控機(jī)床上滾珠絲杠螺母副的結(jié)構(gòu)和工作原理以及滾珠絲杠螺母副的支承、保護(hù)和自動(dòng)平衡裝置。教學(xué)重點(diǎn)：滾珠絲杠螺母副的機(jī)構(gòu)和工作原理、滾珠絲杠螺母副的支承教學(xué)難點(diǎn)：滾珠絲杠螺母副的機(jī)構(gòu)課型：理論課主要教學(xué)方法：講授和幻燈片演示為主 —教學(xué)方法時(shí)間分配5分鐘教學(xué) 過 程教學(xué)方法時(shí)間分配5分鐘I、 組織教學(xué)：II、 復(fù)習(xí)：75分鐘75分鐘III、 授新：4?1滾珠絲杠螺母結(jié)構(gòu)在數(shù)控機(jī)床上將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，一般采用滾珠絲杠螺母結(jié)構(gòu)。滾珠絲杠螺母結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：傳動(dòng)效率高，一般n=0.92?0.96；傳動(dòng)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(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，也可將直線運(yùn)動(dòng)變成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；施加預(yù)緊力后，可消除軸向間隙，反向時(shí)無空行程；成本高，價(jià)格昂貴；不能自鎖，垂直安裝時(shí)需要平衡裝置。4.1.1滾珠絲杠螺母副的結(jié)構(gòu)和工作原理滾珠絲杠螺母副的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，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(dāng)絲杠相對(duì)于螺母旋轉(zhuǎn)時(shí)，絲杠的旋轉(zhuǎn)面經(jīng)滾珠推動(dòng)螺母軸向移動(dòng)，同時(shí)滾珠沿螺旋形滾道滾動(dòng)，使絲杠和螺母之間的滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L珠與絲杠、螺母之間的滾動(dòng)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(gòu)成一個(gè)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(jié)構(gòu)。在螺母的側(cè)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(jìn)入反向器，借助反向器迫使?jié)L珠越過絲杠牙頂進(jìn)入相鄰滾道，實(shí)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(dòng)精度和軸向剛度，必須消除軸向間隙。常采用雙螺母施加預(yù)緊力的辦法來消除軸向間隙，但必須注意預(yù)緊力不能太大，預(yù)緊力過大會(huì)造成傳動(dòng)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(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)要獲得較高的傳動(dòng)剛度，除了加強(qiáng)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(jié)構(gòu)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(yīng)有加強(qiáng)肋，增大螺母座與機(jī)床的接觸面積，并且要連接可靠。同時(shí)，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(jī)床的調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)或升降臺(tái)式數(shù)控銃床的垂直進(jìn)給傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。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(dāng)熱變形造成絲杠伸長時(shí)，其一端固定，另一端能作微量的軸向移動(dòng)。為減少絲杠熱變形的影響，安裝時(shí)應(yīng)使電動(dòng)機(jī)熱源和絲杠工作時(shí)的常用段遠(yuǎn)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(yù)緊力，可以提高軸向剛度，但這種安裝方式對(duì)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(yù)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(yù)緊九但設(shè)計(jì)時(shí)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(hù)滾珠絲杠螺母副也可用潤滑劑來提高耐磨性能及傳動(dòng)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(jī)械油或90?180號(hào)透平油或140號(hào)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(dòng)摩擦的傳動(dòng)元件一樣，應(yīng)避免灰塵或切屑污物進(jìn)入滾道，因此必須有防護(hù)裝置。如果滾珠絲杠副在機(jī)床上外露,應(yīng)采用封閉的防護(hù)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(shí)將防護(hù)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(jī)床上處于隱蔽的位置，則可采用密封圈防護(hù)，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(dòng)平衡裝置因?yàn)闈L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(huì)因?yàn)椴考淖灾刈饔枚詣?dòng)下降，所以必須有阻尼或鎖緊機(jī)構(gòu)。圖4一10所示是數(shù)控銃床升降臺(tái)的自動(dòng)平衡裝置結(jié)構(gòu)，由摩擦離合器和單向超越離合器構(gòu)成。其工作原理為：當(dāng)錐齒輪1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過錐銷帶動(dòng)單向超越離合器的星輪2。升降臺(tái)上升時(shí)，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(dòng)，摩擦片不起作用。當(dāng)升降臺(tái)下降時(shí)，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(dòng)。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(duì)運(yùn)動(dòng)，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(yīng)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(dòng)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(jié)本次課主要講解了數(shù)控機(jī)床滾珠絲杠螺母副的結(jié)構(gòu)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(hù)，滾珠絲杠螺母副的自動(dòng)平衡裝置等幾個(gè)問題。V、布置作業(yè) P8（0-1、0-5）切、課后分析求一個(gè)絲杠升降機(jī)中單級(jí)圓錐齒輪減速器的設(shè)計(jì)，電機(jī)4KW,轉(zhuǎn)速1440r/min,齒輪傳動(dòng)比2.16,開式，齒輪材料為低碳鋼淬火，模數(shù)要達(dá)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(dòng)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(diǎn)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(bǔ)充：絲杠不參加減速提問者：昂錯(cuò)-四級(jí)最佳答案我們做這類的機(jī)構(gòu)時(shí)只算扭矩，4KW=Y112M4電機(jī)=9549*4/1440（這是電機(jī)的扭矩）減速后（2.16