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2023.12.30

数控机床之滚珠丝杠副

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  滚珠丝杠副是一种高精度、高效率的传动装置,由丝杠和螺母组成,中间用钢球作为滚动体。数控机床的进给系统是指将伺服电动机的旋转运动变为工作台直线运动的整个机械传动链,而滚珠丝杠副就是实现这一转化的最常用的传动机构。

  1、滚珠丝杠副的工作原理

  滚珠丝杠副的工作原理是利用滚珠在丝杠螺纹上滚动,将旋转运动转化为线性运动。滚珠丝杠副由丝杠、螺母和滚珠组成。滚珠被装在螺母内的滚珠循环通道中,当丝杠旋转时,滚珠在通道中滚动,推动螺母沿着丝杠轴向移动。这种结构设计使得滚珠丝杠副具有较高的效率和承载能力,适用于需要高精度和高负荷的工作环境。

  2、滚珠丝杠副的结构与特点

  滚珠丝杠螺母副(简称滚珠丝杠副)是一种在丝杠与螺母间装有滚珠作为中间元件的丝杠副,其优点是传动效率高、摩擦损失小;运动平稳,无爬行,传动精度高;磨损小,精度保持性好,使用寿命长;具有运动的可逆性,可以将旋转运动转换成直线运动,也可将直线运动转换成旋转运动。滚珠丝杠副的缺点是:由于结构复杂,丝杠和螺母等元件的加工精度和表面质量要求高,因此制造成本高;由于不能自锁,特别是垂直安装的滚珠丝杠传动,会因部件的自重而自动下降,当部件向下运动且切断动力源时,由于部件的自重和惯性,滚珠丝杠不能立即停止运动,因此必须增加制动装置。

滚珠丝杠副图片

  3、滚珠丝杠副按其中滚珠的循环方式可分为以下两种:

  (1). 外循环式滚珠丝杠,外循环滚珠在循环过程结束后,通过螺母外表面上的螺旋槽或插管返回丝杠螺母间重新进入循环。在螺母外圆上装有螺旋形的插管口,管子的两端插入滚珠螺母工作始末的两端孔中,以引导滚珠通过插管形成滚珠的多圈循环链。这种类型的结构简单,工艺性好,承载能力较高,但径向尺寸较大。目前,这种类型滚珠丝杠副的应用最为广泛,也可用于重载传动系统。

  (2). 内循环式滚珠丝杠,它靠螺母上安装的反向器接通相邻滚道,使滚珠成单圈循环。反向器的数目与滚珠圈数相等。这种类型的结构紧凑,刚度好,滚珠流通性好,摩擦损失小,但

  滚珠丝杠副作为一种重要的工业传动装置,在机械设备中发挥着重要的作用。通过理解滚珠丝杠副的工作原理、结构特点、应用领域以及选型要点,可以更好地应用和使用滚珠丝杠副,提升机械设备的性能和效率。


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