【正文】 發(fā)熱后，熱膨脹量抵消了部分預(yù)拉伸量，使絲杠內(nèi)的拉應(yīng)力下降，但長(zhǎng)度卻沒有變化。為了補(bǔ)償熱膨脹，可將絲杠預(yù)拉伸。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，摩擦力距較大5．滾珠絲杠的預(yù)拉伸滾珠絲杠在工作時(shí)會(huì)發(fā)熱，其溫度高于床身。不要求得到準(zhǔn)確的預(yù)緊力，但希望隨時(shí)可以調(diào)節(jié)預(yù)緊力大小的場(chǎng)合。調(diào)整負(fù)荷，產(chǎn)生一個(gè) ΔL 的導(dǎo)程變化量拆下滾珠螺母，精確測(cè)量原裝鋼球直徑，然后根據(jù)預(yù)緊力需要重新更換裝入比原來大若干微35 / 71米的鋼球。改變墊片的厚度尺寸，可以使雙螺母重新獲得所需要的預(yù)緊力。預(yù)緊力大時(shí)，裝配困難，使用中不能隨時(shí)調(diào)整。使用中不能隨時(shí)調(diào)整。不能定量微調(diào)螺母，軸向尺寸長(zhǎng)。使用中不便隨時(shí)調(diào)整預(yù)緊力。表 26 滾珠絲杠螺母副的預(yù)緊方式及其特點(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JB/—1991 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)C D L B Z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（+ΔL）壓縮式（—ΔL）——結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn) 以下的精密微調(diào)，預(yù)緊可靠不會(huì)松弛，調(diào)整預(yù)緊力較方便。（1）根據(jù)最大軸向工作載荷 Fmax 來確定 max31Fp?（2）根據(jù)額定動(dòng)負(fù)荷來確定 apC?式中：ξ 為額定動(dòng)負(fù)荷系數(shù)，輕負(fù)荷取 、中負(fù)荷取 、重負(fù)荷取 ，C a 是額定動(dòng)負(fù)荷，可在樣本上查取。預(yù)緊的目的一是消除軸向間隙，二是為了提高軸向剛度。該項(xiàng)技術(shù)不僅成功解決了開槽后滾珠在螺母中具有良好的通過性，而且還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便和性價(jià)比高的特點(diǎn)。如圖 249b 所示。這種調(diào)隙方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但負(fù)荷量須預(yù)先設(shè)定而且不能改變。如圖 249a 所示。圖 248 彈簧式自動(dòng)調(diào)整預(yù)緊式（5）單螺母消除間隙 目前常用的單螺母消隙方法主要是單螺母變位螺距預(yù)加負(fù)荷和單螺母螺釘預(yù)緊。其特點(diǎn)是能消除使用過程 中由于磨損或彈性變形產(chǎn)生的間隙。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單剛度高、預(yù)緊可靠，但使用中調(diào)整不方便。圖 246 雙螺母齒差預(yù)緊調(diào)整式例如：設(shè)絲杠導(dǎo)程 L0=10mm，齒輪齒數(shù) Z1=9Z 2=100，如兩齒輪各轉(zhuǎn)過的齒數(shù) n=1 時(shí)，則兩螺母間相對(duì)軸向位移量33 / 71= ≈1um。調(diào)整時(shí)先取下兩端的內(nèi)齒輪，當(dāng)兩個(gè)滾珠螺母相對(duì)于套筒同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)同一個(gè)齒固定后，則一個(gè)滾珠螺母相對(duì)于另一個(gè)滾珠螺母產(chǎn)生相對(duì)角位移，使兩個(gè)滾珠螺母產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，從而消除間隙并產(chǎn)生一定的預(yù)緊力。使用中調(diào)整方便，但不能精確定量地調(diào)整。預(yù)緊后兩個(gè)螺母中的滾珠相向受力，如圖 245b 所示 ，從而消除軸向間隙。（1）雙螺母螺紋預(yù)緊調(diào)整式如圖 245a 所示，其中，螺母 3 的外端有凸緣，而螺母 4 的外端雖無凸緣，僅制有螺紋，并通過兩個(gè)圓螺母固定。單螺母絲杠副的間隙消除相當(dāng)困難。32 / 71圖 243 插管式外循環(huán)結(jié)構(gòu) 圖 244 端蓋式外循環(huán)結(jié)構(gòu) 3．滾珠絲杠副軸向間隙調(diào)整與預(yù)緊滾珠絲杠副在承受負(fù)載時(shí)，其滾珠與滾道面接觸點(diǎn)處將產(chǎn)生彈性變形。滾道半徑為滾珠直徑的 ~ 倍。如圖 244 所示。但是徑向尺寸較大，彎管端部用作擋珠器比較容易磨損。用一彎管 1 代替螺紋凹槽，彎管的兩端插入與螺紋滾道 5 相切的兩個(gè)內(nèi)孔，用彎管的端部引導(dǎo)滾珠 4 進(jìn)入彎管，構(gòu)成滾珠的循環(huán)回路，再用壓板 2 用螺釘將彎管固定。插管式。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單、徑向尺寸小、易于制造。如圖 242 所示。從結(jié)構(gòu)上看，外循環(huán)有以下三種形式。圖 241 內(nèi)循環(huán)中螺母的結(jié)構(gòu) 圖 242 螺旋槽式外循環(huán)結(jié)構(gòu)1絲杠，2螺母，3滾珠，4反向回殊器（2）外循環(huán)滾珠在循環(huán)過程中有一部分與絲杠脫離接觸的循環(huán)方式稱為外循環(huán)。但內(nèi)循環(huán)的螺母不能做成大螺距的多頭螺紋傳動(dòng)副，否則滾珠將會(huì)發(fā)生干涉。反向器的軸向間距視反向器的結(jié)構(gòu)不同而變化，選擇時(shí)應(yīng)盡可能使螺母軸向尺寸緊湊。、90176。通常在一個(gè)螺母上裝有多個(gè)反向器，并沿螺母的圓周等分分布，對(duì)應(yīng)于雙列、三列、四列或六列結(jié)構(gòu)，反向器分別沿圓周方向互錯(cuò) 180176。如圖 241 所示是內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠副螺母的結(jié)構(gòu)。目前使用的有外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩種。比值過大摩擦損失增加；比值過小承載能力降低。因此，雙圓弧滾道型面是目前普遍采用的滾道形狀。一般均取 β =45176。 圖 240 滾珠絲杠副螺紋滾道法向截面形狀(2) 雙圓弧滾道型面如圖 240b 所示為雙圓弧滾道型面，它是由兩個(gè)不同圓心的圓弧組成。(1) 單圓弧滾道型面單圓弧滾道型面如圖 240a 所示，其形狀簡(jiǎn)單，磨削螺紋滾道的砂輪成型比較簡(jiǎn)便，易于獲較高的加工精度。滾道型面是指通過滾珠中心作螺旋線的法截平面與絲杠、螺母螺紋滾道面的交線所在平面。1．滾珠絲杠螺母副螺紋滾道的截面形狀螺紋滾道的截面形狀和尺寸是滾珠絲杠最基本的結(jié)構(gòu)特征。(4) 磨損小、使用壽命長(zhǎng)滾動(dòng)磨損要比滑動(dòng)磨損小得多，而且滾珠、絲杠和螺母都經(jīng)過淬硬，所以滾珠絲杠副長(zhǎng)期使用)(?????tg30 / 71仍能保持其精度，工作壽命比滑動(dòng)絲杠副高 5 ~ 6 倍。由于滾動(dòng)摩擦的啟動(dòng)摩擦阻力很小，所以滾珠絲杠螺母副的動(dòng)作靈敏，且滾動(dòng)摩擦阻力幾乎與運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)，這樣就可以保證運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，即使在低速下，仍可獲得均勻的運(yùn)動(dòng)，保證了較高的傳動(dòng)精度。滾珠絲杠螺母副采用專門的設(shè)計(jì)，可以調(diào)整到完全消除軸向間隙，而且還可以施加適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力，在不增加驅(qū)動(dòng)力矩和基本不降低傳動(dòng)效率的前提下，提高軸向剛度，進(jìn)一步提高正向、反向傳動(dòng)精度。滾珠絲杠螺母副屬于精密機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，絲杠與螺母經(jīng)過淬硬和精磨后，本身就具有較高的定位精度和進(jìn)給精度。滾珠絲杠副傳動(dòng)的特點(diǎn)，可使其開拓新的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，但另一方面其應(yīng)用范圍也受到限制，在一些不允許產(chǎn)生逆運(yùn)動(dòng)的地方，如橫梁的升降系統(tǒng)等，必須增設(shè)制動(dòng)或自鎖機(jī)構(gòu)才可使用。這種運(yùn)動(dòng)上的可逆性是滾珠絲杠螺母副所獨(dú)有的。(2) 傳動(dòng)的可逆性、不可自鎖性一般的螺旋傳動(dòng)是指其正傳動(dòng)，即把回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成直線運(yùn)動(dòng)。?滾動(dòng)摩擦阻力很小，實(shí)驗(yàn)測(cè)得的摩擦系數(shù)—般為 ~，因而傳動(dòng)效率很高，可達(dá)~（滑動(dòng)絲杠為 ~） ，相當(dāng)于普通滑動(dòng)絲杠螺母副的 3 ~ 4 倍。圖 239 滾珠絲杠螺母副1插管式回珠器，2滾珠，3螺母，4 絲杠2．滾珠絲杠副的特點(diǎn)滾珠絲杠副與滑動(dòng)絲杠副相比，具有其明顯的特點(diǎn)。當(dāng)絲杠或者螺母轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾珠沿螺旋槽滾動(dòng)，滾珠在絲杠上滾過數(shù)圈后，通過回程引導(dǎo)裝置，逐個(gè)地滾回到絲杠和螺母29 / 71之間，構(gòu)成了一個(gè)閉合的循環(huán)回路。滾珠絲杠螺母副則是為了適應(yīng)機(jī)電一體化機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的要求而發(fā)展起來的一種新型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。例：30 L 07530：帶輪齒數(shù) 30L：帶型號(hào)（節(jié)距 ）075：帶寬（） 滾珠絲杠螺母副傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)中最常見的是滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)。與同步帶一樣有：MXL 、XXL、XL、L、H、XH 、XXH 七種。此外，還會(huì)因帶輪直徑減小，使與之嚙合的帶產(chǎn)生彎曲疲勞破壞。這種齒形優(yōu)點(diǎn)是有利于帶齒的嚙入，其缺點(diǎn)是齒形角變化較大，在齒數(shù)少時(shí)，易影響帶齒的正常嚙合。漸開線齒形，其齒槽形狀隨帶輪齒數(shù)而變化。圖 238 同步帶輪1齒圈，2擋圈，3輪轂（2）帶輪的參數(shù)及尺寸規(guī)格① 齒形 與梯形齒同步帶相匹配的帶輪，其齒形有直線形和漸開線形兩種。帶輪材料一般采用鑄鐵或鋼。例如：（1）單面齒同步帶標(biāo)記，例：420 L 050420：長(zhǎng)度代號(hào)（節(jié)線長(zhǎng)度 ）L：型號(hào)（節(jié)距 ）050：寬度代號(hào)（帶寬 ）（2）雙面齒同步帶標(biāo)記，例：800 DⅠ H 300800：長(zhǎng)度代號(hào)（節(jié)線長(zhǎng)度 2032mm）DⅠ：雙面對(duì)稱齒28 / 71H：型號(hào)（節(jié)距 ）300：寬度代號(hào)（帶寬 ）4．同步帶輪（1）帶輪的結(jié)構(gòu)、材料 帶輪結(jié)構(gòu)如圖 238 所示。表 24 同步帶的型號(hào)與節(jié)距（mm）型號(hào) MXL XXL XL L H XH XXH節(jié)距 t/mm 表 25 XL、L、H、XH、XXH 型帶長(zhǎng)度（mm）長(zhǎng)度代號(hào) 230 240 250 255 260 270 285 300 322 330 345節(jié)線長(zhǎng) 635 762 長(zhǎng)度代號(hào) 360 367 390 420 450 480 507 510 540 560 570節(jié)線長(zhǎng) 1143 長(zhǎng)度代號(hào) 600 630 660 700 750 770 800 840 850 900 980節(jié)線長(zhǎng) 1524 1778 1905 2032 2159 2286 表 25 MXL、XL 、L、H、XH、XXH 型帶寬度（mm）代號(hào) 025 031 037 050 075 100 150 200 300 400 500標(biāo)準(zhǔn)寬度 1273．同步齒形帶的標(biāo)記標(biāo)記包括長(zhǎng)度代號(hào)、型號(hào)和寬度代號(hào)。同步帶有單面齒（僅一面有齒）和雙面齒（兩面都有齒）兩種形式。為了減小運(yùn)動(dòng)噪音，應(yīng)使用背面拋光的齒形帶。④ 對(duì)于較長(zhǎng)的自由齒形帶（一般是長(zhǎng)度大于寬度的 9 倍） ，常使用張緊輪衰減齒形帶的振動(dòng)。② 在驅(qū)動(dòng)軸上的帶輪應(yīng)直接安裝在電機(jī)上，盡量避免在驅(qū)動(dòng)軸上采用離合器而引起的附加轉(zhuǎn)動(dòng)慣量過大。（4）應(yīng)用同步齒形帶的注意事項(xiàng)① 為了減小帶輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，帶輪常用密度小的材料制成。（3）齒形帶的其它參數(shù)和尺寸除了模數(shù)外，齒形帶設(shè)計(jì)計(jì)算需要的其他參數(shù)還有齒數(shù)、寬度、齒距等。由于強(qiáng)力層在工作時(shí)長(zhǎng)度不變，所以強(qiáng)力層的中心線被規(guī)定為齒形線的節(jié)線（中性層） ，并以節(jié)線的周長(zhǎng) Lp 作為齒形帶的公稱長(zhǎng)度。2．同步齒形帶的主要參數(shù)與規(guī)格同步齒形帶的主要參數(shù)是帶齒的節(jié)距 t，如圖 237 所示。而圓弧齒同步齒形帶克服了梯形齒同步帶的缺點(diǎn)，均化了應(yīng)力，改善了嚙合。同時(shí)由于梯形齒同步帶與帶輪是圓弧形接觸，當(dāng)小帶輪直徑較小時(shí)，將使梯形齒同步帶的齒形變形，影響與帶輪齒的嚙合，不僅受力情況不好，而且在速度很高時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的噪聲和振動(dòng)，這對(duì)于速度較高的主傳動(dòng)來說是很不利的。強(qiáng)力層的常用材料有鋼絲、玻璃纖維、芳香族聚酰胺纖維（簡(jiǎn)稱芳綸） ，帶背、帶齒一般采用相同材料制成，常用材料是聚氨酯橡膠和氯丁橡膠兩種材料。一種是梯形齒同步帶，另一種是圓弧齒同步帶。（4）制造工藝較復(fù)雜，傳遞功率較小，壽命較低。（2）工作平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)緊湊，無噪音，有良好的減振性能，無需潤(rùn)滑。同步齒形帶傳動(dòng)在數(shù)控機(jī)床、辦公自動(dòng)化設(shè)備等機(jī)電一體化產(chǎn)品上得到了廣泛應(yīng)用。 同步齒形帶傳動(dòng)同步齒形帶，是一種新型的帶傳動(dòng)，如圖 235 所示。圖 234 滾珠花鍵 滾珠花鍵傳動(dòng)目前廣泛地用于鏜床、鉆床、組合機(jī)床等機(jī)床的主軸部件；各類測(cè)量?jī)x器、自動(dòng)繪圖儀中的精密導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；壓力機(jī)、自動(dòng)搬運(yùn)機(jī)等機(jī)械的導(dǎo)向軸；各類變速裝置及刀架的精密分度軸以及各類工業(yè)機(jī)器人的執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。通過選配滾珠的直徑，使?jié)L珠花鍵副內(nèi)產(chǎn)生過盈（即預(yù)加載荷） ，可以提高接觸剛度、運(yùn)動(dòng)精度和抗沖擊的能力。因此既??45?能承受徑向載荷，又能傳遞力矩。如圖 234 所示，滾珠中心圓為 d0。用橡皮密封墊防塵，以提高使用壽命。 花鍵套開有鍵槽以備聯(lián)接其它傳動(dòng)件。因此，花鍵套與花鍵軸之間，既可作靈敏、輕便的相對(duì)直線運(yùn)動(dòng)，也可以軸帶套或以套帶軸作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。于是滾動(dòng)花鍵副內(nèi)就形成了六列負(fù)荷滾珠，每三列傳遞一個(gè)方向的力矩。同樣，花鍵套上也有相對(duì)應(yīng)的六條滾道。在花鍵軸 8的外圓上，配置有等分的三條凸緣。 滾珠花鍵傳動(dòng)25 / 71圖 233 滾珠花鍵傳動(dòng)1保持架，2 橡皮密封圈，3 鍵槽，4外筒，5油孔，6負(fù)荷滾珠列，7退出滾珠列，8花鍵軸滾珠花鍵傳動(dòng)裝置由花鍵軸、花鍵套、循環(huán)裝置及滾珠等組成。表示臥式雙軸伸型諧波齒輪減速器（電子工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)） ；100：柔輪內(nèi)徑為 100mm；125：傳動(dòng)比為 125（每種機(jī)型有 3~5 種傳動(dòng)比） ；250：輸出轉(zhuǎn)矩為 250Nm；Ⅱ:精度等級(jí)，Ⅰ級(jí)為精密級(jí)，Ⅱ級(jí)為普通級(jí)。圖 232 諧波齒輪減速器1軸，2 柔輪，3波發(fā)生器凸輪，4柔性軸承，5剛輪單級(jí)諧波齒輪減速器的型號(hào)由產(chǎn)品代號(hào)、規(guī)格代號(hào)和精度等級(jí)三部分組成。5．諧波齒輪減速器圖 232 所示為單波諧波齒輪減速器。對(duì)小功率的傳動(dòng)裝置，有時(shí)也可選用尼龍 1010，尼龍 6和含氟塑料等材料。如軸承鋼、鉻鋼、鉻錳硅鋼、鉻錳鈦鋼、鉻鉬釩鋼等。表 23 單級(jí)諧波齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比三個(gè)基本構(gòu)件固定 輸入 輸出傳動(dòng)比計(jì)算 功能輸入與輸出運(yùn)動(dòng)的方向關(guān)系剛輪 2 波發(fā)生器 H 柔輪 1 )/(21rgrHZi??減速 異向剛輪 2 柔輪 1 波發(fā)生器 H r增速 異向柔輪 1 波發(fā)生器 H 剛輪 2 )/(12rgi 減速 同向柔輪 1 剛輪 2 波發(fā)生