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如何正确的保护滚珠丝杠副?应用于什么领域?

发布日期:2020-02-02 11:12:15浏览次数:85标签:

滚珠丝杠副的防护和润滑

(1)滚珠丝杠副的防护 滚珠丝杠副和其他滚动摩擦的传动器件一样,应避免硬质灰尘或切屑污物进入,因此必须装有防护装置。如果滚珠丝杠副在机床上外露,则应采用封闭的防护罩,如采用螺旋弹簧钢带套管、伸缩套管以及折叠式套管等。安装时将防护罩的一端连接在滚珠螺母的侧面,另一端固定在滚珠丝杠的支承座上。如果滚珠丝杆副处于隐蔽的位置,则可采用密封圈防护,密封圈装在螺母的两端。接触式的弹性密封圈采用耐油橡胶或尼龙制成,其内孔做成与丝杠螺纹滚道相配的形状;接触式密封圈的防尘效果好,但由于存在接触压力,使摩擦力矩略有增加。非接触式密封圈又称迷宫式密封圈,它采用硬质塑料制成,其内孔与丝杠螺纹滚道的形状相反,并稍有间隙,这样可避免摩擦力矩,但防尘效果差。工作中应避免碰击防护装置,防护装置一有损坏应及时更换。



(2)滚珠丝杠副的润滑 润滑剂可提高耐磨性及传动效率。润滑剂可分为润滑油和润滑脂两大类。润滑油一般为全损耗系统用油:润滑脂可采用锂基润滑脂。润滑脂一般加在螺纹滚道和安装螺母的壳体空间内,而润滑油则经过壳体上的油孔注入螺母的空间内。每半年对滚珠丝杠上的润滑脂更换一次,清洗丝杠上的旧润滑脂,涂上新的润滑脂。用润滑油润滑的滚珠丝杠副,可在每次机床工作前加油一次。




滚珠丝杠副在高速数控机床上的应用

高速加工是面向21世纪的一项高新技术,它以高效率、高精度和高表面质量为基本特征,在航天航空、汽车工业、模具制造、光电工程和仪器仪表等行业中获得了越来越广泛的应用,并已取得了重大的技术经济效益,是当代先进制造技术的重要组成部分。为了实现高速加工,首先要有高速数控机床。高速数控机床必须同时具有高速主轴系统和高速进给系统,才能实现材料切削过程的高速化。为了实现高速进给,国内外有关制造厂商不断采取措施,提高滚珠丝杠的高速性能。主要措施有:

1)适当加大丝杠的转速、导程和螺纹头数。目前常用大导程滚珠丝杠名义直径与导程的匹配为:40mm×20mm,50mm×25mm,50mm×30mm等,其进给速度均可达到60m/min以上。为了提高滚珠丝杠的刚度和承载能力,大导程滚珠丝杠一般采用双头螺纹,以提高滚珠的有效承载圈数。

2)改进结构,提高滚珠运动的流畅性。改进滚珠循环反向装置,优化回珠槽的曲线参数,采用三维造型的导珠管和回珠器,真正做到沿着内螺纹的导程角方向将滚珠引进螺母体中,使滚珠运动的方向与滚道相切而不是相交。这样可把冲击损耗和噪声减至最小。

3)采用“空心强冷”技术。高速滚珠丝杠在运行时由于摩擦产生高温,造成丝杠的热变形,直接影响高速机床的加工精度。采用“空心强冷”技术,就是将恒温切削液通入空心丝杠的孔中,对滚珠丝杠进行强制冷却,保持滚珠副温度的恒定。这个措施是提高中、大型滚珠丝杠高速性能和工作精度的有效途径。

4)对于大行程的高速进给系统,可采用丝杠固定、螺母旋转的传动方式。此时,螺母一边转动、一边沿固定的丝杠作轴向移动,由于丝杠不动,可避免受临界转速的限制,避免了细长滚珠丝杠高速运转时出现的种种问题。螺母惯性小、运动灵活,可实现的转速高。

5)进一步提高滚珠丝杠的制造质量。通过采用上述种种措施后,可在一定程度上克服传统滚珠丝杠存在的一些问题。日本和瑞士在滚珠丝杠高速化方面一直处于国际领先地位,其最大快速移动速度可达60m/min,个别情况下甚至可达90m/min,加速度可达15m/s2。由于滚珠丝杠历史悠久、工艺成熟、应用广泛、成本较低,因此在中等载荷、进给速度要求并不十分高、行程范围不太大(小于4~5m)的一般高速加工中心和其他经济型高速数控机床上仍然经常被采用。



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