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丝杠通常根据导程精度,轴向游隙和预载以及负载关系等因素进行分类。导程精度是指轴的运动转换为线性运动的程度。由于滚珠丝杠轴的制造方法和螺母的组装决定了导程精度和轴向间隙,高导程精度和轴向游隙通常与相对较高成本的精密磨削滚珠丝杠相关,同时导程精度较低,轴向游隙较小与滚动滚珠丝杠相关联。通过滚动或其他方式制造,滚珠丝杠轴产生但机械效率较高且较便宜的滚珠丝杠。一些改进包括滚珠丝杠具有比以往多的负载密度,从而使设计人员能够从小的封装中获得高的容量。还有一种趋势是小型化,但也有快的滚珠丝杠采用轧制和磨削螺钉制造方法。
丝杠厂家选择正确的滚珠丝杠是将轴向载荷为“螺钉所见”。计算该负载的方法将根据滚珠丝杠是在垂直方向还是水平方向上施加而变化。在水平应用中,“由螺钉看到的”轴向载荷是载荷的实际支撑重量乘以载荷支撑轴承的摩擦系数。例如,尽管可能无法3000磅的汽车,但仍有可能推动它。推动汽车“看到”的负荷是汽车的重量乘以车轮的摩擦系数。在实际操作中负载的另一种方法是将弹簧秤连接到负载并将其拉出。将载荷基于所需的移动力,而不是较高的起动(分离)力。设计寿命目标是在机器使用寿命期间需要滚珠轴承螺母行进的英寸数。为实现这一目标,您需要选择一个动态额定负荷的滚珠丝杠,以提供您希望滚珠螺母行进所需的英寸数。当前成熟应用的负载/寿命数据将帮助您为您的应用选择近似滚珠螺杆尺寸。
克服间隙的常用方法是在滚珠丝杠中引入某种类型的预加载。这将增加刚度并减少轴向间隙,通过使用预加载的螺母实现预加载。这可以通过使用分开/串联螺母施加轴向力,或者可以使精密梯形丝杠价格螺母与正尺寸滚动元件一起操作。在垂直运动应用中,间隙不是一个问题,因为负载向下推动螺母,使其与螺钉保持恒定接触。如皋精密梯形丝杠垂直运动应用的另一个优点是减少负载所需的扭矩小于负载所需的扭矩。这意味着有时会缩小电机的尺寸。但是,通常需要对电动机的螺杆轴进行制动。
虽然滚珠丝杠比同等尺寸的导螺杆具有高的额定载荷,好的定位精度和高的效率。丝杠厂家制造的滚珠丝杠比导螺杆贵得多,这主要归功于螺钉和螺母所需的精密加工。无论螺钉的导程如何,它们也往往不会自锁,这可能意味着某些应用需要机械制动。滚珠丝杠的平移速度也受到限制,因为滚珠在造成损坏之前可以通过螺母环多快。另外,如果滚珠丝杠螺母具有开口螺母或半螺母,则滚珠丝杠螺母不能像滚珠丝杠那样脱离滚珠丝杠,这在车床上的螺纹加工中很重要。
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