滚珠丝杠轴承有哪些精度等级?

滚珠丝杠轴承有哪些精度等级?,第1张

滚珠丝杠轴承为适应各种用途,提供了标准化种类繁多的产品。广泛应用于机床,滚珠的循环方式有循环导管式、循环器式、端盖式。预压方式有定位预压(双螺母方式、位预压方式)、定压预压。可根据用途选择适当类型。丝杆有高精度研磨加工的精密滚珠丝杠(精度分为从CO-C7的6个等级)和经高精度冷轧加工成型的冷轧滚珠丝杠轴承(精度分为从C7-C10的3个等级)。

另外,为应付用户急需交货的情况,还有已对轴端部进行了加工的成品,可自由对轴端部进行追加工的半成品及冷轧滚珠丝杠轴承。作为此轴承的周边零部件,在使用所必要的丝杠支撑单元、螺母支座、锁紧螺母等也已被标准化了,可供用户选择使用。滚珠丝杠轴承以多年来所累积制品技术为基础,从材料、热处理、制造、检查至出货,都是以严谨的品保制度来加以管理,因此具有高信赖性。

一、性质不同

1、滚珠丝杠:是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件。

2、梯形丝杠:梯形丝杠产品容易结合具体的应用来进行调整,以达到预期性能,同时将成本控制在最低限度。

二、特点不同

1、滚珠丝杠:具高精度、可逆性和高效率的特点。由于具有很小的摩擦阻力,滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。

2、梯形丝杠:旋风铣削丝杠加工中螺纹与滚花一次完成工艺效率高,成本低,加工精度要求不太高的产品,其结构设计思路、方案有较好的推广应用价值。

三、用处不同

1、滚珠丝杠:主要功能是将旋转运动转换成线性运动,或将扭矩转换成轴向反复作用力,将旋转运动转化成直线运动,这是艾克姆螺杆的进一步延伸和发展,这项发展的重要意义就是将轴承从滑动动作变成滚动动作。

2、梯形丝杠:适用于批量较大的螺纹粗加工。

-滚珠丝杠

-梯形丝杠

随着数控机床高速高精度的发展的需要,滚珠丝杠作为数控机床的主要进给功能部件之一,为确保机床传动精度,其选型及安装显得尤为重要。

1、滚珠丝杠副简介

滚珠丝杠副是由滚珠、丝杠、螺母等组成的机械元件,是将回转运动直接转化为直线运动或将直线运动转化为回转运动的理想产品,是对传统丝丝杠的进一步发展滚珠丝杠副因优良的摩擦特性,广泛应用于工业设备、精密仪器、精密数控机床等机械设备中。滚珠丝杠副作为机床直线驱动执行元件,极大的推动了机床行业的数控化发展。究其原因主要是滚珠丝杠具有以下几个方面的优良特性:

1)传动效率高,一般可达92%-98%,是滑动丝杠传动的2-4倍;

2)运动平稳、摩擦力小、灵敏性高、低速无爬行;

3)可以预警、消除丝杠副间隙提高轴向接触刚度;

4)定位精度和重复定位精度高;

5)使用寿命为普通丝杠的4-10倍;

6)同步性好,用几个相同的滚珠丝杠副同时传动几个相同的部件或装置时,可获得较好的同步性;

2、滚珠丝杠副的选用

滚珠丝杠副主要是用来实现数控机床移动部件的进给和准确精确定位,滚珠丝杠副的精度将直接影响数控机床各坐标轴的定位精度。滚珠丝杠副的选用总体应依据机床的载荷和定位精度而定。在设计和选用滚珠丝杠副时,需要确定的参数有:丝杠导程、公称直径、螺母型式、螺纹长度、丝杠副的精度等级等主要参数。

3、选择螺母型式:

滚珠丝杠螺母有各种结构形式。按滚珠循环方式分外循环和内循环两大类,外循环回珠器用插管式较多,内循环回珠器用腰槽式较多,内循环滚珠丝杠副的螺母安装直径紧凑,因此得到广泛应用。

4、确定丝杠螺纹长度:

滚珠丝杠是驱动移动部件实行直线运动,达到设备所要求的行程并确保在行程范围内保持很好的精度,通常这个行程是由控制系统软件来给定的,为确保设备使用的安全,通常在软件控制行程范围意外要机械限位,即有一个机械最大程,另外受滚珠丝杠轴加工工艺的影响,加工螺纹端部因出道的原因会导致端部有部分螺纹精度达不到加工精要求,所以实际螺纹长度基础是增加2-4导程。

5、滚珠丝杠副支承型式及轴承选用:

为了满足高精度、高刚度进给系统的要求,处理要采用高精度、高刚度的滚珠丝杠副外,海必须重视支承结构的设计;注意选用轴向刚度高、摩擦力矩小、运转精度高的轴承。

滚珠丝杠副常见的支承型式有三种:固定-固定安装,固定-支持安装,固定-自由安装。其中两端固定的支承形式,刚性最高同时可实现预拉伸,是数控机床滚珠丝杠副支承常用型式。

数控机床滚珠丝杠副支承轴承一般选用60°接触角推力角球轴承,该轴承是滚珠丝杠副配套用支承轴承。具有以下特点:

1)既能承受轴向载荷又能承受径向载荷;

2)根据载荷形式轴承可以进行各种组合;

3)轴承在按规定的预紧力供应的使用时不需要进行调整。

3、滚珠丝杠副的安装

数控机床在进给过程中产生精度误差的主要有导轨本身的精度和进给系统的刚性。这些可以通过产品的设计和加工得到解决。而对于滚珠丝杠副,虽然在设计选用中考虑过温升产生的位移变化,导程值预先置为负值并经过精密加工达到较高的精度,但机床在使用过程中滚珠丝副的温升与丝杠副的转速及周围环境温度变化密切相关,即温升不是一个固定不变的数值,丝杠因温升产生不确定性的热变形而无法满足高精度的定位要求,从而影响机床的进给精度。所以在丝杠的安装上必须考虑采用预拉伸安装方式,通过对滚珠丝杠进行一个固定值预拉伸量,使导程达到理想值,同时丝杠内部产生了一定的拉应力,这样在机床使用过程中,丝杠因温度升高产生的热应力会与预拉伸产生的拉应力相互抵消,丝杠不缠身热伸长。从而使得滚珠丝杠副在一定的温升范围内有很好的精度保持性。

滚珠丝副两种预接伸安装方式:

1)调整垫片拉伸法。

2)蝶形弹簧拉伸法。

市场上常见的丝杠主要有两种滚珠丝杠和梯形丝杠。

1、自锁性: 自锁性一般与传动效率成反比,传动效率越高,自锁性就越小,因此,滚珠丝杠几乎没有自锁性,而梯形丝杠具有一定的自锁性。

2、经济性: 从以前和目前的情况看,滚珠丝杠因其结构较梯形丝杠复杂,价格仍然比梯形丝杠高。

3、传动速度: 滚珠丝杠是滚动摩擦,梯形丝杠是滑动摩擦,工作时前者的温升远低于后者,因此可以承担高速传动任务。

4、使用寿命: 滚动摩擦的表面损伤比滑动摩擦的小很多,因此在清洁、润滑等条件符合时,滚珠丝杠的维持寿命比梯形丝杠高得多

5、传动效率: 滚珠丝杠由于滚珠丝杠副的丝杠轴与丝杠螺母之间有很多滚珠在做滚动运动,所以运动效率高。即如果驱动同样大的负载,采用滚珠丝杠可以使用更小的驱动功率。

6、滚珠丝杆是靠滚珠属于滚动摩擦,速度快且精度高,但不适合重载荷的场所!螺旋丝杆也叫梯形丝杆,它是滑动摩擦,效率低,精度也低,但刚性好,用于重载荷。

不是的,滚珠丝杠传动效率高,精度高,当然价格也更贵。

机床丝杠按其摩擦特性可分为三类:即滑动丝杠、滚动丝杠及静压丝杠。由于滑动丝杠结构简单,制造方便,所以在机床上应用比较广泛。

滑动丝杠的牙型多为梯形。这种牙型比三角形牙酬具有效果高,传动性能好,精度高,加工方便等优点。

滚动丝杠分为滚珠丝杠和滚柱丝杠两大类。滚珠丝杠与滚柱丝杠相比而言,摩擦力小,传动效率高,精度也高,因而比较常用,但是其制造工艺比较复杂。

静压丝杠有许多的优点,常被用于精密机床和数控机床的进给机构中。其螺纹牙型与标准梯形螺纹牙型相同。但牙型高于同规格标准螺纹15~2倍,目的在于获得良好油封及提高承载能力。但是调整比较麻烦,而且需要一套液压系统,工艺复杂,成本较高。

滚珠丝杠是将回转运动转化为直线运动,或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。滚珠丝杠是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件,其主要功能是将旋转运动转换成线性运动,或将扭矩转换成轴向反复作用力,同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。由于具有很小的摩擦阻力,滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器!

滚珠丝杠规格型号选型的11个要点:

1、确定定位精度。

2、通过马达及对速度的要求来确定丝杠导程。

3、查看螺母尺寸确定行程及相关丝杠轴端数据。

4、通过负载及速度分布(加减速)来确定平均轴向力和转速。

5、通过平均轴向力确定预压力。

6、预期寿命,轴向负荷,转速确定动额定负荷。

7、基本动额定负荷,导程,临界转速,DmN值限制确定丝杠外径及螺母形式。

8、外径,螺母,预压,负荷确定刚性(机台设计)。

9、环境温度,螺母总长确定热变及累积导程。

10、丝杠刚性,热变位确定预拉力。

11、机床最高速度,温升时间,丝杠规格确定马达驱动扭矩及规格。

滚珠丝杠种类的选择:

目前滚珠丝杠副的性价比已经相当高,无特别大的载荷要求时,都选择滚珠丝杠副,它具有价格相对便宜,效率高,精度可选范围广、尺寸标准化安装方便等优点。在精度要求不是太高时,通常选择冷轧滚珠丝杠副,以便降低成本;在精度要求高或载荷超过冷轧丝杠最大规格额定载荷时需选择磨制或旋铣滚珠丝杠副。不管何类滚珠丝杠副,螺母的尺寸尽量在系列规格中选择,以降低成本缩短货期。

滚珠丝杠精度级别的选择:

滚珠丝杠副在用于纯传动时,通常选用“T”类(即机械手册中提到的传动类),其精度级别一般可选“T5”级(周期偏差在1丝以下),“T7”级或“T10”级,其总长范围内偏差一般无要求(可不考虑加工时温差等对行程精度的影响,便于加工)。因而,价格较低(建议选“T7”,且上述3种级别的价格差不大);在用于精密定位传动(有行程上的定位要求)时,则要选择“P”类(即机械手册中提到的定位类),精度级别要在“P1”、“P2”、“P3”、“P4”、“P5”级(精度依次降低),其中“P1”、“P2”级价格很贵,一般用于非常精密的工作母机或要求很高的场合,多数情况下开环使用(非母机),而“P3”、“P4”级在高精度机床中用得最多、最广,需要很高精度时一般加装光栅,需要较高精度时开环使用也很好,“P5”则使用大多数数控机床及其改造,如数控车,数控铣、镗,数控磨以及各种配合数控装置的传动机构,需要时也可加装光栅(因“5”级的“任意300mm行程的偏差为0023”,且曲线平滑,在很多实际案例中,配合光栅效果非常好)。

滚珠丝杠规格的选择:

首先当然是要选有足够载荷(动载和静载)的规格。根据使用状态,选择符合条件的规格。同时(重点),如果选用的是磨制或旋铣滚珠丝杠副(冷轧的不需要考虑长径比),要估算长径比(丝杠总长除以螺纹公称直径的比值),但因长度在设计时已确定,在规格的确定上需要调整,原则上使其长径比小于50,(理论上长径比越小越好,对“P”类丝杠而言,长径比越小越利于加工和保证各项形位公差,故单位价格越便宜)。所以“规格越小不等于越便宜”。

滚珠丝杠预紧方式的选择:

对于纯传动的情况,一般要求传动灵活,允许有一定返向间隙(不大,一般为几丝),多选用单螺母,它价格相对便宜、传动更灵活;对于不允许有返向间隙的精密传动的情况,则需选择双螺母预紧,它能调整预紧力的大小,保持性好,并能够重复调整;另外,在行程空间受限制的情况下,也可选用变位导程预紧(俗称错距预紧),该方式预紧力较小,且难以重复调整,一般不选。

滚珠丝杠导程的选择:

选择导程跟所需要的运动速度、系统等有关,通常在:4、5、6、8、10、12、20中选择,规格较大,导程一般也可选择较大(主要考虑承载牙厚)。在速度满足的情况下,一般选择较小导程(利于提高控制精度);对于要求高速度的场合,导程可以超过20,对磨制丝杠而言导程一般可做到约等于公称直径(受磨削螺旋升角限制),如32(3232)、40(4040)等,当然也可以更大(非磨削,但极少考虑)。导程越大,同条件下旋转分力越大,周期误差被放大,速度越快。故一般速度很高的场合要求的是灵活,而放弃部分精度诉求,对间隙要求意义变小(导程精度偏差增大),因此,大导程丝杠一般都是单螺母。

完整的滚珠丝杠副设计选型,除了要考虑传动行程(间接影响其他性能参数)、导程(结合设计速度和马达转速选取)、使用状态(影响受力情况),额定载荷(尤其是动载荷将影响寿命)、部件刚度(影响定位精度和重复定位精度)、安装形式(力系组成和力学模型)、载荷脉动情况(与静载荷一同考虑决定安全性),形状特性(影响工艺性和安装)等因素外,还需要对所选的规格的重复定位精度、定位精度、压杆稳定性、极限转速、峰值静载荷以及循环系统极限速率(Dn值)等进行校核,进行修正选择后才能得到完全适用的规格,进而确定马达、轴承等关联件的特征参数。

滚珠丝杠是将回转运动转化为直线运动,或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。选择定制加工滚珠丝杠认准钛浩机械,专业品质保障,因为专业,所以卓越!滚珠丝杠是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件,其主要功能是将旋转运动转换成线性运动,或将扭矩转换成轴向反复作用力,同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。由于具有很小的摩擦阻力,滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器!

滚珠丝杠规格型号选型的11个要点:

1、确定定位精度。

2、通过马达及对速度的要求来确定丝杠导程。

3、查看螺母尺寸确定行程及相关丝杠轴端数据。

4、通过负载及速度分布(加减速)来确定平均轴向力和转速。

5、通过平均轴向力确定预压力。

6、预期寿命,轴向负荷,转速确定动额定负荷。

7、基本动额定负荷,导程,临界转速,DmN值限制确定丝杠外径及螺母形式。

8、外径,螺母,预压,负荷确定刚性(机台设计)。

9、环境温度,螺母总长确定热变及累积导程。

10、丝杠刚性,热变位确定预拉力。

11、机床最高速度,温升时间,丝杠规格确定马达驱动扭矩及规格。

滚珠丝杠种类的选择:

目前滚珠丝杠副的性价比已经相当高,无特别大的载荷要求时,都选择滚珠丝杠副,它具有价格相对便宜,效率高,精度可选范围广、尺寸标准化安装方便等优点。在精度要求不是太高时,通常选择冷轧滚珠丝杠副,以便降低成本;在精度要求高或载荷超过冷轧丝杠最大规格额定载荷时需选择磨制或旋铣滚珠丝杠副。不管何类滚珠丝杠副,螺母的尺寸尽量在系列规格中选择,以降低成本缩短货期。

滚珠丝杠精度级别的选择:

滚珠丝杠副在用于纯传动时,通常选用“T”类(即机械手册中提到的传动类),其精度级别一般可选“T5”级(周期偏差在1丝以下),“T7”级或“T10”级,其总长范围内偏差一般无要求(可不考虑加工时温差等对行程精度的影响,便于加工)。因而,价格较低(建议选“T7”,且上述3种级别的价格差不大);在用于精密定位传动(有行程上的定位要求)时,则要选择“P”类(即机械手册中提到的定位类),精度级别要在“P1”、“P2”、“P3”、“P4”、“P5”级(精度依次降低),其中“P1”、“P2”级价格很贵,一般用于非常精密的工作母机或要求很高的场合,多数情况下开环使用(非母机),而“P3”、“P4”级在高精度机床中用得最多、最广,需要很高精度时一般加装光栅,需要较高精度时开环使用也很好,“P5”则使用大多数数控机床及其改造,如数控车,数控铣、镗,数控磨以及各种配合数控装置的传动机构,需要时也可加装光栅(因“5”级的“任意300mm行程的偏差为0023”,且曲线平滑,在很多实际案例中,配合光栅效果非常好)。

拉力机选用滚珠丝杆好还是滑动丝杆更优呢?在回答这个问题之前,我们先来看看这两种丝杆的作用是什么。

滚珠丝杆:它是精密机械上最常使用的传动元件,它的主要功能是将旋转运动转换成线性运动,或者是将扭矩转换成轴向反复作用力,同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。由于它有很小的摩擦阻力,因此它被很多的精密检测仪器生产厂家所使用。

在拉力机上安装滚珠丝杆的作用是:在给材料做拉伸试验的过程中,我们需要通过滚珠丝杆的移动来增加材料两端的作用力。当试样材料被拉断的时候,滚动丝杆停止移动。

滑动丝杆:也叫梯形丝杆,在拉力机上安装滑动丝杆的作用其实和滚珠丝杆一样,都是通过移动来增加材料两端的作用力,从而完成拉伸物理性能试验。但是它们的工作原理是不同的。滑动丝杆直接通过线性运动来增加试样两端的作用力,因此滑动丝杆具有一定的滑动摩擦系数,与滚珠丝杆相比精度和效率都比较低。

为了能够帮助大家更好的选择这两种丝杆,下面就把这两种丝杆的性能对比分享给大家:

一、传动效率:

1、滚珠丝杆的传动效率大约在90%-99%之间。

2、滑动丝杆的传动效率大约是25%-50%之间。

3、驱动同样大的负载使用滚珠丝杆,可以更高的应用传动效率,能耗低、精度更高。

二、传动速度:

由于滚珠丝杆是滚动移动,摩擦系数较小而滑动丝杆是滑动摩擦系数较大,因此前者的传功速度比较快,利用率高。

三、哪种丝杆精度更高:

滚珠丝杆的精度是滑动丝杆远远不能及的。因此在高精度要求的检测仪器上面只能安装滚珠丝杆。

四、价格:

由于滚珠丝杆的结构比滑动丝杆复杂,测试精度更高,因此滚珠丝杆的价格更高。

五、使用时间。

由于滚动摩擦的损伤比滑动摩擦的要小很多,因此滚珠丝杆的使用时间就会更长。

总结:通过上面两种不同类型丝杆的对比,相信大家心里应该明白选择哪种丝杆对提升拉力机测试精度的准确性更有帮助。虽说滑动丝杆的价格便宜,但是为了使材料的测试结果误差更小,

我们还是建议大家选择安装有滚珠丝杆的拉力机,这样会对我们提升生产材料的质量有所帮助。

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