滚珠丝杠机构作为一种高精度的传动部件,大量应用在数控机床、自动化加工中心电子精密机械进给机构、伺服机械手、工业装配机器人、半导体生产设备、食品加工与包装、医疗设备等各种领域。
滚珠丝杠机构的结构
如果将滚珠丝杠机构沿纵向剖开,可以看到它主要由丝杠、螺母、滚珠、滚珠回流管防尘等组成。
各部分结构的作用如下:
丝杠属于转动部件,是一种直线度非常高、上面加工有半圆形螺旋槽的螺纹轴,半圆形螺旋槽是滚珠滚动的滚道。丝杠具有很高的硬度,通常在表面淬火后再进行磨削加工保证具有优良的耐磨性能。丝杠一般与驱动部件连接在一起,丝杠的转动由电机直接或间接驱动。既可以采用直联的方法,即将电机输出轴通过专用的弹性联轴器与丝杠相联传动比为1;也可以通过其他的传动环节使电机输出轴与丝杠相连,例如同步带、齿轮等
(2)螺母
螺母是用来固定需要移动的负载的,其作用类似于直线导轨机构的滑块。一般将所需要移动的各种负载(例如工作台、移动滑块)与螺母连接在一起,再在工作台或移动滑块上安装各种执行机构螺母内部加工有与丝杠类似的半圆形滚道,而且设计有供滚珠循环运动的回流管,螺母是滚珠丝杠机构的重要部件,滚珠丝杠机构的性能与质量很大程度上依赖于螺母。
(3)防尘片
防尘片的作用为防止外部污染物进入螺母内部。由于滚珠丝杠机构属于精密部件如果在使用时污染物(例如灰尘、碎屑、金属渣等)进入螺母,可能会使滚珠丝杠运动副严重磨损,降低机构的运动精度及使用寿命,甚至使丝杠或其他部件发生损坏,因此必须对丝杠螺母进行密封,防止污染物进入螺母。
(4)滚珠
在滚珠丝杠机构中,滚珠的作用与其在直线导轨、直线轴承中的作用是相同的,滚珠作为承载体的一部分,直接承受载荷,同时又作为中间传动元件,以滚动的方式传递运动。由于以滚动方式运动,所以摩擦非常小。
(5)油孔
滚珠丝杠机构运行时需要良好的润滑,因此应定期加注润滑油或润滑脂。油孔供加润滑油。
滚珠丝杠机构的工作原理
滚珠丝杠机构的工作原理与螺母和螺杆之间的传动原理基本相同。当丝杠能够转动而螺母不能转动时,转动丝杠,由于螺母及负载滑块与导向部件(如直线导轨、直线轴承)连接在一起,所以螺母的转动自由度就被限制了,这样螺母及与其连接在一起的负载滑块只能在导向部件作用下作直线运动。
滾珠丝杠机构的类型
根据加工制造方法及精度的区别,目前市场上的滚珠丝杠机构主要有以下两种类型
磨制滚珠丝杠
轧制滚珠丝杠
磨制滚珠丝杠是用精密磨削方法加工出来的,精度更高,但制造成本较高,因而价格也更贵，一般非标选择轧制滚珠丝杠按滚珠循环方式区内循环与外循环的选择一般按尺寸安装大小选择。尺寸位置过小选择内循环。如果没有安装尺寸问题建议选择外循环
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