【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 計(jì)算時(shí)超過規(guī)定的最大值，則因流通不暢容易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。若出現(xiàn)此種情況，可從單回路式改為雙回路式或加大滾珠絲杠的名義直徑d0或加大滾珠直徑db來解決。反之，若工作滾珠的總數(shù)N太少，將使得每個(gè)滾珠的負(fù)載加大，引起過大的彈性變形。（3）滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)和軸向間隙的調(diào)整方法各種不同結(jié)構(gòu)的滾珠絲杠副，其主要區(qū)別是在螺紋滾道型面的形狀、滾珠循環(huán)方式及軸向間隙的調(diào)整和預(yù)加負(fù)載的方法等三個(gè)方面。1）螺紋滾道型面的形狀及其主要尺寸螺紋滾道型面的形狀有多種，國(guó)內(nèi)投產(chǎn)的僅有單圓弧型面和雙圓弧型面兩種。在圖716中，滾珠與滾道型面接觸點(diǎn)法線與絲杠軸線的垂直線間之夾角稱為接觸角β。圖716 滾珠絲杠副螺紋滾道型面的截形a）單圓弧 b）雙圓?、?單圓弧型面。如圖716a，通常滾道半徑R稍大于滾珠半徑rb，可取R=（~）rb。對(duì)于單圓弧型面的圓弧滾道，接觸角β是隨軸向負(fù)荷F的大小而變化。當(dāng)F=0時(shí)，β=0。承載后，隨F的增大β也增大，β的大小由接觸變形的大小決定。當(dāng)接觸角β增大后，傳動(dòng)效率η、軸向剛度J以及承載能力隨之增大。② 雙圓弧型面。如圖716b，當(dāng)偏心e決定后，只在滾珠直徑db滾道內(nèi)相切的兩點(diǎn)接觸，接觸角β不變。兩圓弧交接處有一小空隙，可容納一些臟物，這對(duì)滾珠的流動(dòng)有利。從有利于提高傳動(dòng)效率η和承載能力及流動(dòng)暢通等要求出發(fā)，接觸角β應(yīng)選大些，但β過大，將使得制造較難（磨滾道型面），建議取β = 450，螺紋滾道的圓弧半徑R = =。偏心距e =（Rrb）sin450 = （Rrb）。2）滾珠循環(huán)方式目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的滾珠絲杠副，可分為內(nèi)循環(huán)及外循環(huán)兩類。圖717所示為外循環(huán)螺旋槽式滾珠絲杠副，在螺母的外圓上銑有螺旋槽，并在螺母內(nèi)部裝上擋珠器，擋珠器的舌部切斷螺紋滾道，迫使?jié)L珠流入通向螺旋槽的孔中而完成循環(huán)。圖718所示為內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠副，在螺母外側(cè)孔中裝有接通相鄰滾道的反向器，以迫使?jié)L珠翻越絲杠的齒頂而進(jìn)入相鄰滾道。通常在一個(gè)螺母上裝有三個(gè)反向器（即采用三列的結(jié)構(gòu)），這三個(gè)反向器彼此沿螺母圓周相互錯(cuò)開120o，軸向間隔為4/3~7/3p（p為螺距）；有的裝兩個(gè)反向器（即采用雙列結(jié)構(gòu)），反向器錯(cuò)開180o，軸向間隔為3/2p。圖717 外循環(huán)滾珠絲杠圖718 內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠由于滾珠在進(jìn)入和離開循環(huán)反向裝置時(shí)容易產(chǎn)生較大的阻力，而且滾珠在反向通道中的運(yùn)動(dòng)多屬前珠推后珠的滑移運(yùn)動(dòng)，很少有“滾動(dòng)”，因此滾珠在反向裝置中的摩擦力矩M反在整個(gè)滾珠絲杠的摩擦力矩Mt中所占比重較大，而不同的循環(huán)反向裝置由于回珠通道的運(yùn)動(dòng)軌跡不同，以及曲率半徑的差異，因而M反/Mt的比值不同，表71列出了國(guó)產(chǎn)滾珠絲杠副的幾種不同循環(huán)反向方式的比較。表71 國(guó)產(chǎn)滾珠絲杠副不同循環(huán)方式的比較循環(huán)方式內(nèi)循環(huán)外循環(huán)浮動(dòng)式固定式插管式螺旋槽式FGCL含義在整個(gè)循環(huán)過程中，滾珠始終與絲杠螺紋的各滾切表面滾切和接觸滾珠循環(huán)反向時(shí)，離開絲杠螺紋滾道，在螺母體內(nèi)或體外循環(huán)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)循環(huán)滾珠鏈最短，螺母外徑比外循環(huán)小，結(jié)構(gòu)緊湊，反向裝置剛性好，壽命長(zhǎng)，扁圓型反向器的軸向尺寸短，制造工藝復(fù)雜循環(huán)滾珠鏈較長(zhǎng)，軸向排列緊湊，承載能力較高，徑向尺寸較大M反/Mt最小M反/Mt不大M反/Mt較小M反/Mt較大具有較好的摩擦特性，預(yù)緊力矩為固定反向器的1/3~1/4。在預(yù)緊時(shí)，預(yù)緊力矩Mt上升平緩制造裝配工藝性不佳，摩擦特性次于F型，優(yōu)于L型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性優(yōu)良，適合成批生產(chǎn)?；刂楣芸稍O(shè)計(jì)、制造成較理想的運(yùn)動(dòng)通道在螺母體上的回珠螺旋槽與回珠孔不易準(zhǔn)確平滑連接，拐彎處曲率變化較大，滾珠運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)。擋珠機(jī)構(gòu)剛性差，易磨損適用場(chǎng)合各種高靈敏、高剛度的精密進(jìn)給定位系統(tǒng)。重載荷、多頭螺紋、大導(dǎo)程不宜采用各種高靈敏、高剛度的精密進(jìn)給定位系統(tǒng)。重載荷、多頭螺紋、大導(dǎo)程不宜采用重載荷傳動(dòng)，高速驅(qū)動(dòng)及精密定位系統(tǒng)。在大導(dǎo)程、小導(dǎo)程、多頭螺紋中顯示出獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)一般工程機(jī)械、機(jī)床。在高剛度傳動(dòng)和高速運(yùn)轉(zhuǎn)的場(chǎng)合不宜采用備注是內(nèi)循環(huán)產(chǎn)品中有發(fā)展前途的結(jié)構(gòu)正逐漸被F型取代是目前應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)3）滾珠絲杠副軸向間隙的調(diào)整和施加預(yù)緊力的方法滾珠絲杠副除了對(duì)本身單一方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)精度有要求外，對(duì)其軸向間隙也有嚴(yán)格的要求，以保證反向傳動(dòng)精度。滾珠絲杠副的軸向間隙，是負(fù)載在滾珠與滾道型面接觸點(diǎn)的彈性變形所引起的螺母位移量和螺母原有間隙的總和。因此要把軸向間隙完全消除相當(dāng)困難。通常采用雙螺母預(yù)緊的方法，把彈性變形量控制在最小限度內(nèi)。，而雙螺母經(jīng)加預(yù)緊力后基本上能消除軸向間隙。應(yīng)用這一方法來消除軸向間隙時(shí)需注意以下兩點(diǎn)：① 通過預(yù)緊力產(chǎn)生預(yù)拉變形以減少?gòu)椥宰冃嗡鸬奈灰茣r(shí)，該預(yù)緊力不能過大，否則會(huì)引起驅(qū)動(dòng)力矩增大、傳動(dòng)效率降低和使用壽命縮短。② 要特別注意減小絲杠安裝部分和驅(qū)動(dòng)部分的間隙。常用的雙螺母消除軸向間隙的結(jié)構(gòu)型式有以下三種。(a)墊片調(diào)隙式（圖719） 通常用螺釘來連接滾珠絲杠兩個(gè)螺母的凸緣，并在凸緣間加墊片。調(diào)整墊片的厚度使螺母產(chǎn)生軸向位移，以達(dá)到消除間隙和產(chǎn)生預(yù)拉緊力的目的。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單、可靠性好、剛度高以及裝卸方便。但調(diào)整費(fèi)時(shí)，并且在工作中不能隨意調(diào)整，除非更換厚度不同的墊片。圖719 雙螺母墊片調(diào)隙式結(jié)構(gòu)2單螺母 3螺母座 4調(diào)整墊片圖720 雙螺母螺紋調(diào)隙式結(jié)構(gòu)2單螺母 3平鍵 4調(diào)整螺母(b)螺紋調(diào)隙式（圖720）其中一個(gè)螺母的外端有凸緣而另一個(gè)螺母的外端沒有凸緣而制有螺紋，它伸出套筒外，并用兩個(gè)圓螺母固定著。旋轉(zhuǎn)圓螺母時(shí)，即可消除間隙，并產(chǎn)生預(yù)拉緊力，調(diào)整好后再用另一個(gè)圓螺母把它鎖緊。 (c)齒差調(diào)隙式（圖721）在兩個(gè)螺母的凸緣上各制有圓柱齒輪，兩者齒數(shù)相差一個(gè)齒，并裝入內(nèi)齒圈中，內(nèi)齒圈用螺釘或定位銷固定在套筒上。調(diào)整時(shí)，先取下兩端的內(nèi)齒圈，當(dāng)兩個(gè)滾珠螺母相對(duì)于套筒同方向轉(zhuǎn)動(dòng)相同齒數(shù)時(shí)，一個(gè)滾珠螺母對(duì)另一個(gè)滾珠螺母產(chǎn)生相對(duì)角位移，從而使?jié)L珠螺母對(duì)于滾珠絲杠的螺旋滾道相對(duì)移動(dòng)，達(dá)到消除間隙并施加預(yù)緊力的目的。圖721雙螺母齒差調(diào)隙式結(jié)構(gòu)2單螺母 4內(nèi)齒圈除了上述三種雙螺母加預(yù)緊力的方式外，還有單螺母變導(dǎo)程自預(yù)緊及單螺母鋼球過盈預(yù)緊方式。各種預(yù)緊方式的特點(diǎn)及適用場(chǎng)合見表72表72國(guó)產(chǎn)滾珠絲杠副預(yù)加負(fù)荷方式及其特點(diǎn)預(yù)加負(fù)荷方式雙螺母齒差預(yù)緊雙螺母墊片預(yù)緊雙螺母螺紋預(yù)緊單螺母變導(dǎo)程自預(yù)緊單螺母鋼珠過盈預(yù)緊CDLB__螺母受力方式拉伸式拉伸式壓縮式拉伸式（外）壓縮式（內(nèi)）拉伸式（）壓縮式（）—結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，預(yù)緊可靠不會(huì)松弛，調(diào)整預(yù)緊力較方便結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，剛性高，預(yù)緊可靠及不易松弛。使用中不便隨時(shí)調(diào)整預(yù)緊力預(yù)緊力調(diào)整方便，使用中可隨時(shí)調(diào)整。不能定量微調(diào)螺母，軸向尺寸長(zhǎng)結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，尺寸最緊湊，避免了雙螺母形位誤差的影響，使用中不能隨時(shí)調(diào)整結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸緊湊，不需任何附加預(yù)緊機(jī)構(gòu)。預(yù)緊力大時(shí)，裝配困難，使用中不能隨時(shí)調(diào)整調(diào)整方法當(dāng)需重新調(diào)整預(yù)緊力時(shí)，脫開差齒圈，相對(duì)于螺母上的齒在圓周上錯(cuò)位，然后復(fù)位改變墊片的厚度尺寸，可使雙螺母重新獲得所需預(yù)緊力旋轉(zhuǎn)預(yù)緊螺母使雙螺母產(chǎn)生相對(duì)軸向位移，預(yù)緊后需鎖緊螺母拆下滾珠螺母，精確測(cè)量原裝鋼珠直徑，然后根據(jù)預(yù)緊力需要，重新更換裝入大若干微米的鋼球拆下滾珠螺母，精確測(cè)量原裝鋼珠直徑，然后根據(jù)預(yù)緊力需要，重新更換裝入大若干微米的鋼球適用場(chǎng)合要求獲得準(zhǔn)確預(yù)緊力的精密定位系統(tǒng)高剛度、重載荷的傳動(dòng)定位系統(tǒng)，目前用得較普遍不要求得到準(zhǔn)確地預(yù)緊力，但希望隨時(shí)可調(diào)節(jié)預(yù)緊力大小的場(chǎng)合中等載荷對(duì)預(yù)緊力要求不大，又不經(jīng)常調(diào)節(jié)預(yù)緊力的場(chǎng)合備注我國(guó)目前剛開始發(fā)展的結(jié)構(gòu)雙圓弧齒形鋼球四點(diǎn)接觸，摩擦力矩較大(4) 滾珠絲杠副的精度滾珠絲杠副的精度等級(jí)為10級(jí)精度，代號(hào)分別為10。其中1級(jí)為最高，依次逐級(jí)降低。滾珠絲杠副的精度包括各元件的精度和裝配后的綜合精度，其中包括導(dǎo)程誤差、絲杠大徑對(duì)螺紋軸線的徑向圓跳動(dòng)、絲杠和螺母表面粗糙度、有預(yù)加載荷時(shí)螺母安裝端面對(duì)絲杠螺紋軸線的圓跳動(dòng)、有預(yù)加載荷時(shí)螺母安裝直徑對(duì)絲杠螺紋軸線的徑向圓跳動(dòng)以及滾珠絲杠名義直徑尺寸變動(dòng)量等。在開環(huán)數(shù)控機(jī)床和其他精密機(jī)床中，滾珠絲杠的精度直接影響定位精度和隨動(dòng)精度。對(duì)于閉環(huán)系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，絲杠的制造誤差使得它在工作時(shí)負(fù)載分布不均勻，從而降低承載能力和接觸剛度，并使預(yù)緊力和驅(qū)動(dòng)力矩不穩(wěn)定。因此，傳動(dòng)精度始終是滾珠絲杠最重要的質(zhì)量指標(biāo)。圖722 當(dāng)方向目標(biāo)值T不等于零時(shí)的導(dǎo)程誤差值a）任意300mm螺紋長(zhǎng)度內(nèi)，螺紋全長(zhǎng)內(nèi)導(dǎo)程誤差曲線的帶寬 b）2π弧度內(nèi)導(dǎo)程誤差滾珠絲杠導(dǎo)程誤差曲線如圖722所示?？紤]到滾珠絲杠測(cè)量時(shí)是在標(biāo)準(zhǔn)溫度下進(jìn)行的，而實(shí)際工作溫度下會(huì)產(chǎn)生一定的溫升熱變形，因而在衡量導(dǎo)程誤差時(shí)需引入一個(gè)目標(biāo)導(dǎo)程值。例如，設(shè)滾珠絲杠在工作溫度下比測(cè)量溫度下在測(cè)量長(zhǎng)度內(nèi)共伸長(zhǎng)為T(mm)，則以此值定為方向目標(biāo)值，以圖722a的虛線（目標(biāo)導(dǎo)程Lt）作為誤差比較的標(biāo)準(zhǔn)，即若實(shí)際導(dǎo)程曲線是虛線時(shí)表示沒有導(dǎo)程誤差。實(shí)際導(dǎo)程La是指制造的實(shí)測(cè)導(dǎo)程曲線。用最小二乘法可求得在導(dǎo)程誤差圖上代表實(shí)際導(dǎo)程總傾向的直線——實(shí)際導(dǎo)程代表線，它允許近似地用在測(cè)量長(zhǎng)度內(nèi)實(shí)際導(dǎo)程首尾兩點(diǎn)的連線來代替。導(dǎo)程差異ΔL是實(shí)際導(dǎo)程相對(duì)于理論導(dǎo)程（目標(biāo)導(dǎo)程）的差值，它包括2π弧度內(nèi)的導(dǎo)程誤差ΔL2π。任意300mm螺紋長(zhǎng)度內(nèi)的導(dǎo)程誤差ΔL300，螺紋全長(zhǎng)內(nèi)的導(dǎo)程誤差ΔLl。導(dǎo)程誤差曲線帶寬Lb是在導(dǎo)程誤差圖上，實(shí)際導(dǎo)程相對(duì)于實(shí)際導(dǎo)程代表線的最大正值與最大負(fù)值絕對(duì)值之和。 (5) 滾珠絲杠副的標(biāo)注方法滾珠絲杠副的型號(hào)根據(jù)其結(jié)構(gòu)、規(guī)格、精度和螺紋旋向等特征按下列格式編寫。 — — 循環(huán)方式 預(yù)緊方式 公稱直徑 基本導(dǎo)程 負(fù)荷滾珠總?cè)?shù) 精度等級(jí) 螺紋旋向循環(huán)方式代號(hào)見表71，預(yù)緊方式代號(hào)見表72。、5圈，、5。螺旋旋向?yàn)樽?、右旋，只?biāo)左旋代號(hào)為L(zhǎng)H，右旋不標(biāo)。滾珠螺紋的代號(hào)用GQ表示，標(biāo)注在公稱直徑前，如GQ508—3例 CTC6310——1600表示為插管突出式外循環(huán)（CT），雙螺母齒差預(yù)緊（C）的滾珠絲杠副，公稱直徑63mm，基本導(dǎo)程10mm，，螺紋旋向?yàn)橛倚?，絲杠全長(zhǎng)為2000mm，螺紋長(zhǎng)度為1600mm。圖723 滾珠絲杠副尺寸的標(biāo)注a）滾珠螺母尺寸的標(biāo)注 b）滾珠絲杠尺寸的標(biāo)注滾珠絲杠及螺母零件圖上螺紋尺寸的標(biāo)注方法見圖723?！癎Q”為滾珠絲杠螺紋的代號(hào)，50為公稱直徑（φ50mm），8表示基本導(dǎo)程為8mm，2為精度等級(jí)，左旋螺紋應(yīng)在最后標(biāo)“LH”字，右旋不標(biāo)。(6) 滾珠絲杠副在機(jī)床上的安裝方式1）支承方式螺母座、絲杠的軸承及其支架等剛性不足，將嚴(yán)重地影響滾珠絲杠副的傳動(dòng)剛度。因此，螺母座應(yīng)有加強(qiáng)肋，以減少受力后的變形，螺母座與床身的接觸面積宜大，其連接螺釘?shù)膭偠纫矐?yīng)高，定位銷要緊密配合，不能松動(dòng)。圖724 滾珠絲杠在機(jī)床上的支承方式a）一端裝推力軸承 b）一端裝推力軸承，一端裝深溝球軸承c）兩端裝推力軸承 d）兩端裝推力軸承及深溝球軸承滾珠絲杠常用推力軸承支承，以提高軸向剛度（當(dāng)滾珠絲杠的軸向負(fù)載很小時(shí)，也可用深溝球軸承支承），滾珠絲杠的支承方式有以下幾種：① 一端裝推力軸承，見圖724a。這種安裝方式只適用于短絲杠，它的承載能力小、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)控機(jī)床的立向（垂直）坐標(biāo)中。②一端裝推力軸承，另一端裝深溝球軸承，見圖724b。當(dāng)滾珠絲杠較長(zhǎng)時(shí)，一端裝推力軸承固定外，另一自由端裝深溝球軸承。應(yīng)將推力軸承遠(yuǎn)離液壓馬達(dá)熱源及絲杠上的常用段，以減少絲杠熱變形的影響。③兩端裝推力軸承，見圖724c。把推力軸承裝在滾珠絲杠的兩端，并施加預(yù)緊拉力，這樣有助于提高剛度，但這種安裝方式對(duì)絲杠的熱變形較為敏感。④ 兩端裝推力軸承及深溝球軸承，見圖724d。為使絲杠具有較大剛度，它的兩端可用雙重支承，即推力軸承加深溝球軸承，并施加預(yù)緊拉力。這種結(jié)構(gòu)方式可使絲杠的溫度變形轉(zhuǎn)化為推力軸承的預(yù)緊力，但設(shè)計(jì)時(shí)要求提高推力軸承的承載能力和支架剛度。2）制動(dòng)裝置由于滾珠絲杠的副的傳動(dòng)效率高，無自鎖作用（特別是滾珠絲杠處于垂直傳動(dòng)時(shí)），故必須裝有制動(dòng)裝置。圖725 數(shù)控臥式銑鏜主軸箱進(jìn)給絲杠的制動(dòng)裝置示意圖圖725所示為數(shù)控臥式銑鏜床主軸箱進(jìn)給絲杠的制動(dòng)裝置示意圖。當(dāng)機(jī)床工作時(shí)，電磁鐵線圈通常吸住壓簧，打開摩擦離合器。此時(shí)步進(jìn)電機(jī)接受控制機(jī)的指令脈沖后，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過液壓扭矩放大器及減速齒輪傳動(dòng)，帶動(dòng)滾珠絲杠副轉(zhuǎn)換為主軸箱的立向（垂直）移動(dòng)。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電磁鐵線圈亦同時(shí)斷電，在彈簧作用下摩擦離合器壓緊，使得滾珠絲杠不能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸箱就不會(huì)因自重而下沉了。超越離合器有時(shí)也用作滾珠絲杠的制動(dòng)裝置。(7) 滾珠絲杠副的潤(rùn)滑與密封滾珠絲杠副也可用潤(rùn)滑劑來提高耐磨性及傳動(dòng)效率。潤(rùn)滑劑可分為潤(rùn)滑油及潤(rùn)滑脂兩大類。潤(rùn)滑油為一般機(jī)油或90~180號(hào)透平油或140號(hào)主軸油。潤(rùn)滑脂可采用鋰基油脂。潤(rùn)滑脂加在螺紋滾道和安裝螺母的殼體空間內(nèi)，而潤(rùn)滑油則經(jīng)過殼體上的油孔注入螺母的空間內(nèi)。滾珠絲杠副常用防塵密封圈和防護(hù)罩。1）密封圈密封圈裝在滾珠螺母的兩端。接觸式的彈性密封圈系用耐油橡皮或尼龍等材料制成，其內(nèi)孔制成與絲杠螺紋滾道相配合的形狀。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。非接觸式的密封圈系用聚氯乙烯等塑料制成，其內(nèi)孔形狀與絲杠螺紋滾道相反，并略有間隙，非接觸式密封圈又稱迷宮式密封圈。2）防護(hù)罩防護(hù)罩能