數(shù)控機(jī)床的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)培訓(xùn)課件(編輯修改稿)
2025-03-18 13:23 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換成直線運(yùn)動(dòng) 分類(lèi) ： ? 滑動(dòng)絲杠螺母副（舊機(jī)床數(shù)控化改造、經(jīng)濟(jì)型） ? 滾珠絲杠螺母副（廣泛采用、普及型、高檔型） ? 靜壓絲杠螺母副（用于高精度數(shù)控機(jī)床） 第二節(jié) 進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 滾珠絲杠螺母副概述 ? 工作原理： 絲桿（螺母）旋轉(zhuǎn)，滾珠在封閉滾道內(nèi)沿滾道滾動(dòng)、迫使螺母（絲桿）軸向移動(dòng) 第二節(jié) 進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 滾珠循環(huán)方式 外循環(huán) 滾珠在循環(huán)過(guò)程中回珠時(shí)與絲杠脫離接觸的結(jié)構(gòu)； 采 用弧形銅管形成滾珠返回通道，由彎管的端部引導(dǎo)滾珠； 其工作圈數(shù)是 圈 ， 1～ 2列。 絲桿 第二節(jié) 進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 內(nèi)循環(huán) 滾珠在循環(huán)過(guò)程中始終與絲杠保持接觸的結(jié)構(gòu)。 采用圓柱凸鍵反向器實(shí)現(xiàn)滾珠循環(huán)，反向器嵌入螺母內(nèi) 工作圈數(shù)是 3 第二節(jié) 進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 比較 外循環(huán)方式制造工藝簡(jiǎn)單、應(yīng)用廣泛，但螺母徑向尺寸較大，因用彎管端部作擋珠器，易磨損，噪音較大。 內(nèi)循環(huán)螺母結(jié)構(gòu)緊湊，定位可靠，剛性好，不易磨損，反回滾道短，不易發(fā)生滾珠堵塞，摩擦損失小。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造較困難。 第二節(jié) 進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) ? 特點(diǎn)： ? 傳動(dòng)效率高： ? 傳動(dòng)精度高 :可消除間隙 ? 摩擦阻力小 :靜摩擦阻力及動(dòng)靜摩擦阻力差值小 ? 不能自鎖 第二節(jié) 進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 2. 滾珠絲杠螺母副的選用 原則： 機(jī)床精度 → 選用滾珠絲杠精度， 機(jī)床載荷 → 選定絲杠尺寸參數(shù)， 驗(yàn)算：扭轉(zhuǎn)剛度、壓曲剛度、臨界轉(zhuǎn)速與工作壽命 第二節(jié) 進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 精度等級(jí)選擇 滾珠絲杠的精度對(duì)數(shù)控機(jī)床的定位精度有直接影響。 主要精度指標(biāo)：螺距（導(dǎo)程）誤差、累積誤差 /300mm。 普通數(shù)控機(jī)床選用 D級(jí)，精密數(shù)控機(jī)床選用 C級(jí)；。 滾珠絲杠的熱變形對(duì)數(shù)控機(jī)床定位精度的影響也不容忽視； 第二節(jié) 進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 絲桿 D 0 第二節(jié) 進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 長(zhǎng) 度 L： L=工作行程 +螺母長(zhǎng)度 +（ 5～ 10） 名義直徑 D0： D0↑ ，絲杠承載能力和剛度越大。通常大于 L/30L/35。 螺 距 t： t 小，螺旋升角小，摩擦力矩小，分辨率高； 但傳動(dòng)效率低，承載能力低，應(yīng)折中考慮。 滾珠直徑 d0： d0 越大，承載能力越高，盡量取大值。一般取 d0 =. 滾珠的工作圈數(shù)、列數(shù)和工作滾珠總數(shù)對(duì)絲杠工作特性影響較大。 第二節(jié) 進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 確定尺寸參數(shù) : 第五章 機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) ? 驗(yàn)算 ? 剛度驗(yàn)算： 187。 在額定軸向（扭轉(zhuǎn)）載荷作用下，進(jìn)給軸的失動(dòng)量。 187。 絲杠屬細(xì)長(zhǎng)桿，受扭矩會(huì)引起的扭轉(zhuǎn)變形，產(chǎn)生 “吃掉”輸入的現(xiàn)象 失動(dòng)量 。 187。 失動(dòng)量的計(jì)算： δ = 第二節(jié) 進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 42222 236032rr dTLGdTL ???????? 3600 ?L第五章 機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 臨界轉(zhuǎn)速 nc 滾珠絲杠的最高轉(zhuǎn)速是指數(shù)控機(jī)床快移時(shí)的轉(zhuǎn)速 nmax。該轉(zhuǎn)速不能超過(guò)臨界轉(zhuǎn)速 nc ； 從自振頻率角度校核的臨界轉(zhuǎn)速 nc nc= 要求： nmax＜ nc AEIgL ???222260第二節(jié) 進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 圖 516（ a） λ=，圖 516(b)λ=，圖 516(c)λ=。 λ= λ= λ= 第二節(jié) 進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 壽命驗(yàn)算：允許回轉(zhuǎn)圈數(shù)、計(jì)算壽命。 滾珠絲杠副的壽命，主要是指疲勞壽命。 考核：不發(fā)生疲勞剝落情況下運(yùn)轉(zhuǎn)的最長(zhǎng)時(shí)間、長(zhǎng)度： 允許轉(zhuǎn)數(shù) L= （ r）（額定壽命） 時(shí)間壽命 Lt= （ h） 長(zhǎng)度壽命 Ls= （ km） 要求： Lt≥20230（ h) 6310?????????waafFCnL606010LL第二節(jié) 進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 3. 滾珠絲杠螺母副的支承形式 ? 一端裝止推軸承，另一端自由 第二節(jié) 進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 一端裝止推軸承 ,另一端裝向心球軸承 : 第二節(jié) 進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 兩端裝雙止推軸承 第二節(jié) 進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) ? 兩端裝單止推軸承 第二節(jié) 進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 滾珠絲杠螺母副的制動(dòng) 為何要制動(dòng)：傳動(dòng)效率高但不能自鎖，用在垂直傳動(dòng)或 高速大慣量場(chǎng)合時(shí)需要制動(dòng)裝置。 制動(dòng)方法： 制動(dòng)絲桿、制動(dòng)伺服電機(jī)軸。 第二節(jié) 進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 工作時(shí)：高壓油進(jìn)入油缸 17上腔， 17下移壓縮彈簧 18， 16下移， 15和 16之間分開(kāi) 間隙達(dá)到 ～ ， 滾珠絲杠便能自由轉(zhuǎn)動(dòng)； 在停機(jī)或斷電時(shí)： 17的上腔無(wú)高壓油， 在 18作用下， 1 16接觸； 滾珠絲杠 5即被制動(dòng)而不能自由旋轉(zhuǎn)。 第二節(jié) 進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 第五章 機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 工作時(shí)： 在線圈 7作用下，使齒輪8與內(nèi)齒輪 9脫開(kāi)，彈簧受壓縮； 當(dāng)停機(jī)或停電時(shí)： 7失電，在彈簧恢復(fù)力作用下，齒輪 9嚙合，齒輪 9與電機(jī)端蓋為一體，故與電機(jī)軸聯(lián)接的絲杠得到制動(dòng)。 第二節(jié) 進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 第五
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