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滾珠絲杠副的安裝方式(支承形式)及其應用

2011-03-19 20:01:02 3hui pvplinear.com 點擊數:

滾珠絲杠副的安裝方式(支承形式)及其應用

    滾珠絲杠副作為關鍵的滾動傳動元件,被廣泛應用於各種需要定位或傳動的機構中,對機構的性能舉足輕重。在實際應用中,滾珠絲杠副的安裝方式 的選擇,同樣會影響整個機構的工作效果,根據具體應用情況的不同,滾珠絲杠副的安裝可以有多種不同的方式。不同的安裝方式(即支承形式)都有其各自的特點,選取時,既 要考慮實際工作要求(定位精度、傳動速度、扭矩和推力情況等),又要結合滾珠絲杠副型號規格的選擇(涉及內容較多,詳情請參閱本站滾珠絲杠副類別的相關內容),隻有兩者綜合考慮合理搭配,才能實現最佳效果,發揮滾珠絲杠副的最大價值。  

    滾珠絲杠副的安裝方式一般叫做滾珠絲杠副的支承形式,通常有兩大類(絲杠旋轉類和螺母旋轉類)共五種典型的支承形式,支承形式不同,所容許 的軸向載荷和容許的回轉轉速也有所不同,應根據工況適當選擇。具體如下,為便於評估,絲杠旋轉類每種支承形式後麵給出表征其穩定性的“穩定性係數K2”,K2越大表示該形 式越穩定,螺母旋轉類因受力模型不同,校驗體係也不同,不能模型化比較。  

一、絲杠旋轉類  

1、“固定—固定”型:K2=4

    適用於高轉速、高精度的場合。該形式兩端分別分別由一對軸承約束軸向和徑向自由度,負荷由兩組軸承副共同承擔。也可以使兩端的軸承副承受反 向預拉伸力,從而提高傳動剛度。在定位要求很高的場合,甚至可以根據受力情況和絲杠熱變形趨勢精確設定目標行程補償量,進一步提高定位精度。“固定—固定”型有時也被 片麵地叫做“雙推-雙推”,實際上由於徑向力的存在幾乎很少能用兩個推力軸承作為固定端。由於此形式結構較複雜,調整較難,因此一般僅在定位要求很高時采用。  

固定

2、“固定—遊動”型:K2=2

    適用於中轉速、高精度的場合。該形式一端由一對軸承約束軸向和徑向自由度,另一端由單個軸承約束徑向自由度,負荷由一對軸承副承擔,遊動的 單個軸承能防止懸臂撓度,並消化由熱變形產生的應力。“固定—遊動”型有時也被片麵地叫做“雙推-支承”。此形式結構較簡單,效果良好,應用廣泛。  

遊動

3、“支承—支承”型:K2=1

    適用於中轉速,中精度的場合。該形式兩端分別設一個軸承,分別承受徑向力和單方向的軸向力,隨負荷方向的變化,分別由兩個軸承單獨承擔某一 方向的力。由於支承點隨受力方向變化,定位可控性較低。此形式結構簡單,受力情況較差,應用較少。  

支承

4、“固定—自由”型:K2=0.25

    適用於低轉速,中精度,軸向長度短的場合。該形式一端由一對軸承約束軸向和徑向自由度,另一端懸空呈自由狀態,負荷均由同一對軸承副承擔, 並且需克服絲杠回轉離心力(及水平安裝時的重力)造成的彎矩。“固定—自由”型有時也被錯誤地叫做“雙推-自由”。此形式結構簡單,受力情況差,但在行程小、轉速低時 也經常用到。  

自由

二、螺母旋轉類  

    螺母旋轉型,顧名思義,絲杠兩端固定不動(拉伸狀態),螺母相對絲杠轉動,同時與絲杠產生相對軸向移動。由於“螺母旋轉型”的絲杠不轉,因 此回避了絲杠的極限轉速和壓感穩定性的約束,從而可以實現相對更高的轉速,同時也放寬了對絲杠直徑的抗彎要求。此形式需有螺母驅動單元,對機構設計的要求高,成本高, 但由於其適合於大行程,高轉速,也逐漸被大家所接受。  

    各種安裝方式從其定位效果、工藝性和機構要求等方麵綜合評估,各有優缺點,不能一概而論哪種支承形式(或安裝方式)是最好的。需結合滾珠絲 杠副的特定型號,根據具體要求綜合評估選取。

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