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消除滚珠丝杆螺母间隙的方法以及丝杆螺母的特点
2020-02-26 17:48:45
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  为了提高滚珠丝杆的承载刚性和传动精度,消除磨床滚珠丝杆螺母间隙的方法可与滑动螺母丝杆一样。除了使滚珠与丝杆螺母过盈配合外,还可用双螺母的结构来消除间隙,具体有如下几种:


  消除滚珠丝杆螺母间隙结构的方式

  (1)垫片式:一般用螺钉固定两个螺母的凸缘,而在其中一只螺母的凸缘中间加垫片(图1)调整垫片的厚度使螺母产生轴向位移,以达到消除间隙的目的。它的特点是结构简单,刚性好,但在工作中不能随时调整。

  (2)螺纹式:双螺母中的一只螺母有凸肩,另一只螺母有一段外螺纹(图2),以两个锁紧圆螺母锁紧,旋转锁紧螺母即可调整间隙。其特点是结构紧凑,调整方便,故应用较广泛。

  (3)齿差式:在两个螺母的凸肩上加工出相差一个齿的齿轮(图3),装入相应齿数的内齿轮中,如果其中一只螺母单独转过一齿时,螺母的位移量为:

  △S=S/Ζ?(毫米)或△S=S/Ζ?(毫米)

  式中:S-----丝杆螺母;Ζ?、Ζ?-----两只螺母上的齿轮的齿数。

  如果两只螺母同时向一个方向转过一齿,则调整的位移量为;

  △S=(1/Ζ?-1/Ζ?)S

  若丝杆的螺距S=6毫米,左侧齿轮数为90齿,右侧为100齿,则当两个螺母同向转动一个齿时两螺母的轴向位移之差为:

  △S=(1/90-1/100)×6≈0.0006毫米

  调整时,先将螺母退到丝杆右端的光轴上,将两只螺母沿轴向拉出,同向转过一齿或数齿后推入,使齿轮啮合好,然后将螺母旋到丝杆螺纹上,如仍有间隙存在,则可重复上述调整,直到合适为止。用这种方法来调整间隙,其结构简单,调整方便可靠,精度较高。


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  滚珠丝杆螺母的特点:

  (1)由于其间隙可完全消除,且在工作前给予预紧,因而传动精度和轴向刚性较高;

  (2)传动效率高,在螺旋升角λ≥2°时,其效率可达90~98%,而当λ<2°时,则效率就急剧下降。该机构还有逆行性,即可变直线运动为旋转运动(效率较低,约80%);

  (3)摩擦力与丝杆的旋转速度几乎无关,动、静摩擦力相差极小,因而在传动时的灵敏度与平稳性都很好;

  (4)由于磨床滚珠和内滚道的接触应力较大,因此丝杆、螺母的材料、热处理和加工工艺要求都很高。


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  滚珠丝杆螺母副安装方法

  滚珠丝杆螺母副仅用于承受轴向负荷,径向力、弯矩会使滚珠丝杠螺母副附加表面接触应力等负荷,从而可能造成丝杠的永久性损坏。正确的安装是有效维护的前提。因此,滚珠丝杠螺母副安装到机床时,应注意以下几点:

  1)丝杠的轴线必须和与之配套导轨的轴线平行,机床的两端轴承座与螺母座必须三点成一线。

  2)安装螺母时,尽量靠近支撑轴承。

  3)安装支撑轴承时,尽量靠近螺母安装部位。

  4)滚珠丝杠安装到机床时,请不要把螺母从丝杠上卸下来。

  如必须卸下来时要使用辅助套,否则装卸时滚珠有可能脱落。螺母装卸时应注意以下几点:

  (1)辅助套外径应小于丝杠底径0.1—0.2mm。

  (2)辅助套在使用中必须靠紧丝杠螺纹轴肩。

  (3)卸装时,不可用力过大,以免螺母损坏。

  (4)装入安装孔时要避免撞击和偏心。


  滚珠丝杆螺母怎么装滚珠方法

  首先,不推荐用户自行拆卸和安装螺母,特别是高精度滚珠丝杠。

  在螺母意外脱落或你现在已经拆卸的情况下,请按照以下方法把螺母重新安装上去:车制一个外径略小于螺杆滚道底径(小0.1mm左右)、内径略大于螺杆端部外径(大0.5~2mm)、长度长于螺母长度(长10~50mm)的空心套。


  旧方法安装滚珠丝杆副存在缺陷

  按照传统的工艺方法,安装滚珠丝杆副一直沿用芯棒和定位套将两端支承轴承座及中间丝母座连接在一起校正、用百分表将芯棒轴线与机床导轨找正平行并令芯棒传动自如轻快的方法。这种安装方法在三个坐标方向行程较小的小型数控机床和加工中心上应用较方便。


  由于芯棒与定位套、定位套与两端支承的轴承孔以及中间的丝母座孔存在着配合间隙,往往使安装后的支承轴承孔和丝母座孔的同轴度误差较大,造成丝杠绕度增大、径向偏置载荷增加、引起丝杠轴系各环节的温度升高、热变形变大和传动扭矩增大等一系列严重后果,导致伺服电机超载、过热,伺服系统报警,影响机床的正常运行。


  另外,两端轴承孔与中间丝母座孔的实际差值无法准确测量,从而影响进一步的精确调整。对于三个坐标方向行程较大的数控机床和加工中心,由于所需芯棒多在1500mm以上,加工困难,不易保证精度,因此无法采用芯棒与定位套配合的找正方法进行滚珠丝杠副的安装。


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