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滾珠絲桿選型
滾珠絲桿按螺母長度分有單螺母和雙螺母(注意,單螺母和雙螺母沒有負(fù)載和剛性差異,這一點(diǎn)不要聽從廠家銷售人員的演說,單螺母和雙螺母的主要差異是后者可以調(diào)整預(yù)壓而前者不能,另外后者的價(jià)格和長度大致均是前者的2倍)。
不過請注意,兩種制造方式與精度、性能沒有逆向必然性,也就是說如果你選用的精度是C7,那么與它是怎么制造出來的無關(guān)。
改善的要點(diǎn)有三個(gè):1--軸承選用調(diào)心球或調(diào)心滾子軸水環(huán)式真空泵承;2--設(shè)計(jì)時(shí)有效螺紋與安裝軸承的外徑變化處留出一點(diǎn)弧角(直徑變化比較大的情況)或越程槽設(shè)計(jì)成半圓槽;3--軸承安裝外圓面加工時(shí)必須研磨。
如有滾珠意外掉落的情況,應(yīng)通知供應(yīng)商協(xié)助安裝。
2---導(dǎo)程。
2---安裝快裝視鏡方式。
等越高螺母與螺桿配合越緊,等級越低越松。
不過有利就有弊,根據(jù)我多年記錄,大多數(shù)安裝端(動(dòng)力輸入端)斷裂的案例大部分出自這種安裝方式。
多功能攪拌機(jī)4---螺母形式。
特別需要注意的是,精度和價(jià)格關(guān)聯(lián)性很大,并且,精度的概念是組合和維持,也就是說,螺桿的導(dǎo)程誤差不能說明整套絲杠的誤差,出廠精度合格不能說明額定使用壽命內(nèi)都維持這個(gè)精度。
解釋一下固定、支持和自由的含義:固定---軸向和徑向全面限制,圓周向自由。
長度有兩個(gè)概念,一個(gè)是全長,另一個(gè)是螺紋長度。
而第3種安裝方式卻不然,支撐點(diǎn)只有一個(gè),當(dāng)徑向力出現(xiàn)在懸臂梁的頂端(安裝端的反方向),斷裂或剛性變形就不可避免。
而磨制可以成產(chǎn)出更高精度的產(chǎn)品。
又比如水平安裝,長徑比是否合適?轉(zhuǎn)速是否在允許的DN值總而言之,安裝條件確定安裝方式。
推薦:直徑盡量選16~63。
推薦:頻繁動(dòng)作、高精度維持場合選雙螺母,其他場合選雙且邊單螺母。
固定---自由的安裝方式適合很多場合,優(yōu)點(diǎn)是不必考慮溫升影響并且安裝方便。
推薦:長度盡量選6米以下,超過的用齒輪齒條更劃算了。
后者也稱研磨制造。
這里只說明兩個(gè)概念:動(dòng)額定負(fù)荷與靜額定負(fù)荷,前者指運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的額定軸向負(fù)載,后者是指靜止?fàn)顟B(tài)下的額定軸向負(fù)載。
以上說的都是主要參數(shù),在選用型平刀圈號時(shí)還得用到以下參數(shù):珠卷數(shù),珠徑,制造方式代碼,預(yù)壓等級等。
在設(shè)計(jì)繪圖時(shí),絲杠的全長大致可以按照一下參數(shù)累加:絲杠全長=有效行程+螺母長度+設(shè)計(jì)余量+兩端支撐長度(軸承寬度+鎖緊螺母寬度+裕量)+動(dòng)力輸入連接長度(如果使用聯(lián)軸器則大致是聯(lián)軸器長度的一般+裕量)。
在安裝尺寸和性能允許的情況下,設(shè)計(jì)者在選用時(shí)應(yīng)盡量選擇常規(guī)形式,以避免維護(hù)時(shí)備件的貨期問題。
需要注意的是,額定負(fù)荷并非最大負(fù)荷,實(shí)際負(fù)荷與額定負(fù)荷的比值越小,絲杠的理論壽命越高。
當(dāng)然不是說國內(nèi)廠家就不能生產(chǎn)更長的,只是定制品的價(jià)格比較離譜。
安裝:
1---安裝條件。
固定---固定的安裝方式適合有高精度要求或?qū)厣舾械膱龊?,安裝前精確計(jì)算兩固定點(diǎn)的安裝距離,精確計(jì)算常溫狀態(tài)下與工作狀態(tài)下的軸向伸長量,安裝時(shí)施加預(yù)緊力,使絲杠產(chǎn)生合適的彈性軸向伸長量(越接近溫升伸長量越好)。
滾珠絲杠按GB分類有P類和T類,即傳動(dòng)類和定位類,精度等級有1、2、3、4.....幾種,國外產(chǎn)品一般不分傳動(dòng)還是定位,一律以C0~C10或具體數(shù)值表示,一般來說,通用機(jī)械或普通數(shù)控機(jī)械選C7(紡織前處理助劑任意300行程內(nèi)定位誤差±0.05)或以下,高精度數(shù)控機(jī)械選C5(±0.018)以上C3(±0.008)以下,光學(xué)或檢測機(jī)械選C3以上。
3---長度。
即絲杠的外徑,常見規(guī)格有12、14、16、20、25、32、40、50、63、80、100、120,不過請注意,這些規(guī)格中,各廠家一般只備16~50的貨,也就是說,其他直徑大部分都是期貨(見單生產(chǎn),貨期大約在30~60天之間,日系產(chǎn)品大約是2~2.5個(gè)月,V型混合機(jī)歐美產(chǎn)品大約是3~4個(gè)月)。
螺紋長度中也有兩個(gè)部分,一個(gè)是螺紋全長,一個(gè)是有效行程。
分別說明如下:
珠卷數(shù):這個(gè)參數(shù)一般標(biāo)注在型號的導(dǎo)程后,如4010-4,這個(gè)“-4”就是珠卷數(shù),因?yàn)橛醒h(huán)方式的問題說起來比較復(fù)雜,用戶可以簡單的理解為滾動(dòng)體的循環(huán)圈數(shù),“-4”就是4個(gè)循環(huán),這個(gè)數(shù)值越大表示負(fù)載越大螺母長度越長。
另外說明一點(diǎn),軋制和磨制僅指螺桿,螺母全是磨削制造。
5---精度。
因工藝的不同,兩者能達(dá)到的精度等級不同,目前,軋制方式能達(dá)到的最高精度是C5級,我所知的只有REXROTH可以達(dá)到這個(gè)精度。
這個(gè)意思是徑向不能動(dòng),軸向不能動(dòng),但是可以圓周方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
常見的有三種:固定---固定安裝,固定---支持安裝,固定---自由安裝。
但是有些用戶因使用不當(dāng)導(dǎo)致滾珠掉出螺母外需要重裝滾珠時(shí)這個(gè)參數(shù)是要注意的,尺寸一般精確到0.001,當(dāng)然,不推薦用戶自行安裝,否則廠家不會提供無償維護(hù),即使產(chǎn)品仍在保修期內(nèi)。
比如升降造紙工業(yè)刀片機(jī)用,此時(shí)絲杠承受的軸向負(fù)載=負(fù)載的重力,需要考慮的是盡量不要偏載(重心與絲杠同軸),若有偏載,是否需要增加抑偏機(jī)構(gòu),因?yàn)闈L珠絲杠不允許(注意:不是完全不能)承受徑向力,最簡單的辦法是在絲杠的兩邊增加導(dǎo)軌(滾珠導(dǎo)軌,直線軸+直線軸承等等)。
預(yù)壓:也稱預(yù)緊。
固定---支持的安裝方式則適合大多數(shù)場合,因?yàn)橹С侄说妮S向自由度可以釋放因工作時(shí)溫度升高而產(chǎn)生的軸伸量,可以參考的數(shù)值是:1米長度的絲杠,在工作溫度升高1度的時(shí)候,會產(chǎn)生0.01mm軸伸量。
支持---徑向限制,軸向自由,圓周向自由。