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滾珠絲桿選型
滾珠絲桿按螺母長度分有單螺母和雙螺母(注意,單螺母和雙螺母沒有負載和剛性差異,這一點不要聽從廠家銷售人員的演說,單螺母和雙螺母的主要差異是后者可以調整預壓而前者不能,另外后者的價格和長度大致均是前者的2倍)。
不過請注意,兩種制造方式與精度、性能沒有逆向必然性,也就是說如果你選用的精度是C7,那么與它是怎么制造出來的無關。
改善的要點有三個:1--軸承選用調心球或調心滾子軸水環(huán)式真空泵承;2--設計時有效螺紋與安裝軸承的外徑變化處留出一點弧角(直徑變化比較大的情況)或越程槽設計成半圓槽;3--軸承安裝外圓面加工時必須研磨。
如有滾珠意外掉落的情況,應通知供應商協(xié)助安裝。
2---導程。
2---安裝快裝視鏡方式。
等越高螺母與螺桿配合越緊,等級越低越松。
不過有利就有弊,根據(jù)我多年記錄,大多數(shù)安裝端(動力輸入端)斷裂的案例大部分出自這種安裝方式。
多功能攪拌機4---螺母形式。
特別需要注意的是,精度和價格關聯(lián)性很大,并且,精度的概念是組合和維持,也就是說,螺桿的導程誤差不能說明整套絲杠的誤差,出廠精度合格不能說明額定使用壽命內都維持這個精度。
解釋一下固定、支持和自由的含義:固定---軸向和徑向全面限制,圓周向自由。
長度有兩個概念,一個是全長,另一個是螺紋長度。
而第3種安裝方式卻不然,支撐點只有一個,當徑向力出現(xiàn)在懸臂梁的頂端(安裝端的反方向),斷裂或剛性變形就不可避免。
而磨制可以成產(chǎn)出更高精度的產(chǎn)品。
又比如水平安裝,長徑比是否合適?轉速是否在允許的DN值總而言之,安裝條件確定安裝方式。
推薦:直徑盡量選16~63。
推薦:頻繁動作、高精度維持場合選雙螺母,其他場合選雙且邊單螺母。
固定---自由的安裝方式適合很多場合,優(yōu)點是不必考慮溫升影響并且安裝方便。
推薦:長度盡量選6米以下,超過的用齒輪齒條更劃算了。
后者也稱研磨制造。
這里只說明兩個概念:動額定負荷與靜額定負荷,前者指運動狀態(tài)下的額定軸向負載,后者是指靜止狀態(tài)下的額定軸向負載。
以上說的都是主要參數(shù),在選用型平刀圈號時還得用到以下參數(shù):珠卷數(shù),珠徑,制造方式代碼,預壓等級等。
在設計繪圖時,絲杠的全長大致可以按照一下參數(shù)累加:絲杠全長=有效行程+螺母長度+設計余量+兩端支撐長度(軸承寬度+鎖緊螺母寬度+裕量)+動力輸入連接長度(如果使用聯(lián)軸器則大致是聯(lián)軸器長度的一般+裕量)。
在安裝尺寸和性能允許的情況下,設計者在選用時應盡量選擇常規(guī)形式,以避免維護時備件的貨期問題。
需要注意的是,額定負荷并非最大負荷,實際負荷與額定負荷的比值越小,絲杠的理論壽命越高。
當然不是說國內廠家就不能生產(chǎn)更長的,只是定制品的價格比較離譜。
安裝:
1---安裝條件。
固定---固定的安裝方式適合有高精度要求或對溫升敏感的場合,安裝前精確計算兩固定點的安裝距離,精確計算常溫狀態(tài)下與工作狀態(tài)下的軸向伸長量,安裝時施加預緊力,使絲杠產(chǎn)生合適的彈性軸向伸長量(越接近溫升伸長量越好)。
滾珠絲杠按GB分類有P類和T類,即傳動類和定位類,精度等級有1、2、3、4.....幾種,國外產(chǎn)品一般不分傳動還是定位,一律以C0~C10或具體數(shù)值表示,一般來說,通用機械或普通數(shù)控機械選C7(紡織前處理助劑任意300行程內定位誤差±0.05)或以下,高精度數(shù)控機械選C5(±0.018)以上C3(±0.008)以下,光學或檢測機械選C3以上。
3---長度。
即絲杠的外徑,常見規(guī)格有12、14、16、20、25、32、40、50、63、80、100、120,不過請注意,這些規(guī)格中,各廠家一般只備16~50的貨,也就是說,其他直徑大部分都是期貨(見單生產(chǎn),貨期大約在30~60天之間,日系產(chǎn)品大約是2~2.5個月,V型混合機歐美產(chǎn)品大約是3~4個月)。
螺紋長度中也有兩個部分,一個是螺紋全長,一個是有效行程。
分別說明如下:
珠卷數(shù):這個參數(shù)一般標注在型號的導程后,如4010-4,這個“-4”就是珠卷數(shù),因為有循環(huán)方式的問題說起來比較復雜,用戶可以簡單的理解為滾動體的循環(huán)圈數(shù),“-4”就是4個循環(huán),這個數(shù)值越大表示負載越大螺母長度越長。
另外說明一點,軋制和磨制僅指螺桿,螺母全是磨削制造。
5---精度。
因工藝的不同,兩者能達到的精度等級不同,目前,軋制方式能達到的最高精度是C5級,我所知的只有REXROTH可以達到這個精度。
這個意思是徑向不能動,軸向不能動,但是可以圓周方向轉動。
常見的有三種:固定---固定安裝,固定---支持安裝,固定---自由安裝。
但是有些用戶因使用不當導致滾珠掉出螺母外需要重裝滾珠時這個參數(shù)是要注意的,尺寸一般精確到0.001,當然,不推薦用戶自行安裝,否則廠家不會提供無償維護,即使產(chǎn)品仍在保修期內。
比如升降造紙工業(yè)刀片機用,此時絲杠承受的軸向負載=負載的重力,需要考慮的是盡量不要偏載(重心與絲杠同軸),若有偏載,是否需要增加抑偏機構,因為滾珠絲杠不允許(注意:不是完全不能)承受徑向力,最簡單的辦法是在絲杠的兩邊增加導軌(滾珠導軌,直線軸+直線軸承等等)。
預壓:也稱預緊。
固定---支持的安裝方式則適合大多數(shù)場合,因為支持端的軸向自由度可以釋放因工作時溫度升高而產(chǎn)生的軸伸量,可以參考的數(shù)值是:1米長度的絲杠,在工作溫度升高1度的時候,會產(chǎn)生0.01mm軸伸量。
支持---徑向限制,軸向自由,圓周向自由。