如何提高滾珠絲杠的進給速度?
滾珠絲杠副主要部件包括絲杠軸、螺母和滾珠反向裝置。數(shù)控磨床的廣泛應用大大提高了絲杠軸的磨削質量。生產試驗報告表明,螺母的加工質量,特別是大導程滾珠絲杠螺母的加工質量,是影響滾珠絲杠副性能提高的主要因素。
提高滾珠絲杠副進給速度主要有兩種方法:一是提高滾珠絲杠副轉速;二是增加滾珠絲杠副導程。由于滾珠絲杠副轉速的提高,它是臨界的 dN 值【d 為滾珠絲杠副的公稱直徑(Mm);N 轉速為絲杠副(xr/Min)】的限制,其進給速度的提高主要是靠增大滾珠絲杠副的導程來實現(xiàn)的。
傳統(tǒng)滾珠絲杠副導程角小于 10°,運動學和機械模型都沒有考慮螺旋升角的因素,以簡化計算。目前,滾珠絲杠副的設計理論是基于傳統(tǒng)滾珠絲杠副的運動學和機械模型。然而,隨著滾珠絲杠副導程的增加,一些滾珠絲杠副螺旋升角的最大值接近 20°,這必然會影響滾珠絲杠副的運動學和機械特性,因此有必要完善目前滾珠絲杠副的運動學和機械模型。滾珠絲杠副導程的增加也帶來了上述螺母加工問題。
滾珠絲杠副中的滾珠循環(huán)軌道包括絲杠與螺母之間的螺旋滾道和回珠反向〈導珠管)兩部分。當滾珠在螺旋線滾道和回珠管之間交替進出時,其運動狀態(tài)和應力狀態(tài)發(fā)生了很大變化。螺旋線滾道內的滾珠具有很大的預緊力和外負載力,而回珠管內的滾珠不受預緊力的影響。滾珠的循環(huán)反向運動是影響滾珠絲杠副性能的主要因素之一。但由于滾珠絲杠副的結構限制,無法直接測量滾珠的運動狀態(tài),需要采用可行的研究方法來研究這一循環(huán)反向過程。
要解決上述問題,首先要從滾珠絲杠副的結構設計入手,分析滾珠絲杠副的運動和動力學,找出影響滾珠絲杠副性能的運動規(guī)律和主要因素,為改善滾珠絲杠副的結構提供理論指導;其次,通過合理的加工和裝配工藝,選擇合適的滾珠絲杠副預緊轉矩,提高產品的內部質量;最后,減少滾珠絲杠副預緊轉矩的變化,使?jié)L珠絲杠副適應高速驅動的要求。