滾珠絲杠穩定性與支撐方式息息相關
滾珠絲杠穩定性與支撐方式息息相關
制造業仍是一個地區乃至整個國民經濟的關鍵支柱，隨著國內對外制造業的關注與期望大幅提高，工業4.0、中國制造2025、先進制造技術等新興詞匯應運而生。目前，機床作為正向智能化、生態化、客戶化和軟硬結合等方向發展。高速滾珠絲杠進給系統作為數控機床驅動系統，對保障和提高整個數控機床的加工精度、工作效率和綜合性能起到了至關重要的作用。只有提高進給系統的控制性能，才能有效地提高制造加工精度，因此，研究滾珠絲杠高速進給系統的控制技術顯得意義重大。滾珠絲杠是數控機床的傳動部件之一，因其傳動效率較高、定位精度高、使用壽命長等特點，被廣泛應用在數控機床和各種自動化設備上。滾珠絲杠構成部分包括絲杠、螺母、滾珠和反相器。滾珠絲杠的主要原理是在絲杠表面和螺母表面有一圈凹陷的圓弧形螺紋滾道，滾珠沿著螺紋滾道進行運動，并且可以通過反相器循環，這一過程可以將旋轉運動轉化成直線運動，從而帶動螺母沿絲杠軸運動。
數控機床的進給系統要獲得較高的傳動剛度，除了加強鋼珠絲杠螺母本身的剛度之外，滾珠絲杠正確的安裝及其支撐的結構剛度也是不可忽視的因素。為了提高支撐的軸向剛度，選擇適當的滾動軸承也是十分重要的。國內目前主要采用兩種混合方式：一種是把向心軸承和圓錐軸承的組合使用，其結構雖然簡單，但是周香港杜不足；另外一種是把推力軸承或向心推力軸承和向心軸承組合使用，其軸向剛度有了提高，但增大了軸承的摩擦，阻力和發熱而且增加了軸承支架的結構尺寸。
現在軸承已經有一種滾珠絲杠專用軸承，這是一種能夠承受很大軸向力的特殊向心推力球軸承，與一般的向心推力球軸承相比，接觸角增大到60°，增加了滾珠的數目并相應減小滾珠的直徑。這種新結構的軸承比一般軸承的軸向剛度提高了兩倍以上，而且使用十分方便，只要選配好內外環厚度，裝配時只要用螺母和端蓋將內環外環壓緊，可以直接獲得調好的預壓。
滾珠絲杠安裝方式常用的有三種：“雙錐-自由”方式：絲杠一端固定，另一端自由。固定端軸承同時承受軸向力和徑向力。這種支撐方式軸承能力小、軸向剛度低，用于行程小的短絲杠。
“雙推-支撐”方式：絲杠一端固定，另一端支撐。固定端軸承同時承受軸向力和徑向力；支撐端軸承支承受徑向力，而且能做微量的軸向浮動，可以避免或減少絲杠因自重而出現的彎曲。同時絲杠受熱變形時可以自由的向一端伸長。適用于中速、精度較高的長絲杠傳動系統。
“雙推-雙推”的方式：絲杠兩端均固定。固定端軸承都可以同時承受軸向力和徑向力，這種支撐方式，可以對絲杠施加適當的預拉力，提高絲杠支撐剛度，可以部分補償絲杠的熱變形。此支撐方式適合用于高剛度、高速度、高精度和精精密滾珠絲杠傳動系統。
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