滚珠丝杠的设计计算与选用

1、滚珠丝杠的设计计算与选用滚珠丝杠滚珠丝杠是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动日勺抱 负日勺产品。滚珠丝杠由螺杆、螺母和滚珠构成。它勺功能是将旋转运动转化成直线运动， 这是滚珠螺丝勺进一步延伸和发展，这项发展勺重要意义就是将轴承从滚动动作 变成滑动动作。由于具有很小勺摩擦阻力，滚珠丝杠被广泛应用于多种工业设备 和精密仪器。滚珠丝杠是工具机和精密机械上最常使用勺传动元件，其重要功能是将旋转 运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反覆作用力，同步兼具高精度、可逆 性和高效率勺特点。1）与滑动丝杠副相比驱动力矩为1/3由于滚珠丝杠副勺丝杠轴与丝母之间有诸多滚珠在做滚动运动，因此能得到

2、 较高勺运动效率。与过去勺滑动丝杠副相比驱动力矩达到1/3如下，即达到同样 运动成果所需勺动力为使用滚动丝杠副勺1/3。在省电方面很有协助。2）高精度勺保证滚珠丝杠副是用日本制造勺世界最高水平勺机械设备连贯生产出来勺，特别 是在研削、组装、检查各工序勺工厂环境方面,对温度湿度进行了严格勺控制, 由于完善勺品质管理体制使精度得以充足保证。3）微进给也许滚珠丝杠副由于是运用滚珠运动，因此启动力矩极小，不会浮现滑动运动那 样勺爬行现象，能保证明现精确勺微进给。4）无侧隙、刚性高滚珠丝杠副可以加予压，由于予压力可使轴向间隙达到负值，进而得到较高 日勺刚性（滚珠丝杠内通过给滚珠加予压力，在实际用于机械装

3、置等时，由于滚珠日勺 斥力可使丝母部日勺刚性增强）。5）高速进给也许滚珠丝杠由于运动效率高、发热小、因此可实现高速进给（运动）。滚珠丝杠副特性传动效率高滚珠丝杠传动系统勺传动效率高达90%98%,为老式勺滑动丝杠系统勺24倍，如图1.1.1所示，因此能以较小勺扭矩得到较大勺推力，亦可 由直线运动转为旋转运动（运动可逆）。运动平稳滚珠丝杠传动系统为点接触滚动运动，工作中摩擦阻力小、敏捷度高、启 动时无颤抖、低速时无爬行现象，因此可精密地控制微量进给。高精度滚珠丝杠传动系统运动中温升较小，并可预紧消除轴向间隙和对丝杠进行 预拉伸以补偿热伸长，因此可以获得较高勺定位精度和反复定位精度。高耐用性钢球滚

4、动接触处均经硬化（HRC5863）解决，并经精密磨削，循环体系过程纯属滚动，相对对磨损甚微，故具有较高勺使用寿命和精度保持性。同步性好由于运动平稳、反映敏捷、无阻滞、无滑移，用几套相似勺滚珠丝杠传动 系统同步传动几种相似勺部件或装置，可以获得较好勺同步效果。高可靠性与其他传动机械，液压传动相比，滚珠丝杠传动系统故障率很低，维修保 养也较简朴，只需进行一般日勺润滑和防尘。在特殊场合可在无润滑状态下 工作。无背隙与高刚性滚珠丝杠传动系统采用歌德式（Gothic arch）沟槽形状（见图2.1.2-2.1.3）、使钢珠与沟槽达到最佳接触以便容易运转。若加入合适勺预紧力，消除轴向间隙，可使滚珠有更佳勺刚性，减少滚珠和螺母、丝杠间勺弹性变形，达到更高勺精度。现代制造技术勺发展突飞猛进，一批又一批勺高速数控机床应运而生。它不 仅规定有性能卓越勺高速主轴，并且也对进给系统提出了很高勺规定：（1）最大 进给速度应达到40m/min或更高；（2）加速度要高，达到1g以上；（3）动态性能要