滚珠丝杠精要.ppt

第三章 进给系统的机械传动结构 组员：周朕 鞠栋杰 马金海 卓杰 张健 陈廷飞 徐浩 数控机床的进给传动系统概述 数控机床的进给传动系统常用伺服进给系统。它不仅能控制进给运动的速度，同时还能精确控制刀具相对于工件的移动位置和轨迹。从而实现自动控制。 一、进给传动元件的组成 伺服电机 联轴器 滚珠丝杠 导轨 轴承 润滑系统 1.伺服电机 伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。传动系统中传动元件的动力均由伺服电机产生，每根丝杠都装有一个伺服电机。 2.联轴器 作用：用来联接不同机构中的两根轴（主动轴和从动轴）使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。在高速重载的动力传动中，有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。联轴器由两半部分组成，分别与主动轴和从动轴联接。一般动力机大都借助于联轴器与工作机相联接。 4、导轨与导轨的防护 （1）、联轴器所联两轴的相对位移 制造误差 安装误差 受力变形 被联接的两轴不能精确对中 （2）、 联轴器分类 无弹性元件联轴器 刚性联轴器 联轴器 套筒联轴器 凸缘联轴器 夹壳联轴器 齿式联轴器 十字滑块联轴器 挠性联轴器 有弹性元件联轴器 滑块联轴器 万向联轴器 滚子链联轴器 弹性套柱销联轴器 弹性套柱销联轴器 梅花形弹性联轴器 轮胎联轴器 膜片联轴器 1、凸缘联轴器 型式： 有对中榫的凸缘联轴器 普通凸缘联轴器 ---靠铰制孔螺栓对中。 ---靠榫头对中。 制造与安装要求：半联轴器的凸缘端面应与轴线垂直， 安装时应使两轴精确对中。 特点：结构简单、使用方便、传递扭矩较大，但不能 缓冲减振 。 应用：用于载荷较平稳的两轴联接 。 结构：用一个套筒通过键将两轴联接在一起。用紧定 螺钉来实现轴向固定。 型式： 半圆键 普通平键 特点：结构简单、使用方便、 传递扭矩较大，但不 能缓冲减振 。 应用：用于载荷较平稳的 两轴联接 。 2、套筒联轴器 应用：用于低速传动轴，常用于垂直传动轴的联接。 3、夹壳联轴器 结构：将套筒做成剖分夹壳结构，通过拧紧螺栓产生的预紧力使两夹壳与轴联接，并依靠键以及夹壳与轴表面之间的摩擦力来传递扭矩。 特点：无需沿轴向移动即可方便装拆，外形复杂且不易平衡，高速旋转时会产生离心力 。 （3）十字滑块联轴器 结构：两个端面开有径向凹槽的半联轴器，两端各具有凸榫的中间滑块，且两端榫头互相垂直，嵌入凹槽中，构成移动副。 工作原理：当两轴存在不对中和偏斜时，滑块将在凹槽内滑动。 优缺点：结构简单、制造容易。滑块因偏心产生离心力和磨损，并给轴和轴承带来附加动载荷。 适用范围：α≤30’, y≤0.04d，v≤300 r/min （2）滑块联轴器 优点：结构简单、尺寸紧凑。 应用：适用于小功率，高转速而无剧烈冲击的场合。 结构：与十字滑块联轴器结构相似，只是沟槽很宽，中间为不带凸牙的方形滑块，其材料为夹布胶木。 工作特点：由于中间滑块质量小，且有弹性，故允许较高的极限转速。 * 滚珠丝杠螺母副是直线运动与回转运动能相互转换的新型传动装置。 一、 工作原理与特点 丝杠 滚珠 螺母 滚珠回路 滚珠丝杠工作原理图 在丝杠和螺母上都有半圆弧形的螺旋槽，当它们套装在一起时便形成了滚珠的螺旋滚道。螺母上有滚珠回路管道，当丝杠旋转时，滚珠在滚道内既自转又沿滚道循环转动。 3.滚珠丝杠 * 滚珠丝杠螺母副特点： 1. 摩擦小，效率高，发热少； 2. 丝杠螺母之间预紧后，可以完全消除间隙，提高了传动刚度； 3. 运动平稳，不易产生低速爬行现象； 4. 磨损小、寿命长、精度保持性好； 5. 不能自锁，有可逆性，丝杠立式使用时，应增加制动装置。 二、滚珠丝杠螺母副的循环方式 常用的循环方式有两种：滚珠在循环过程中有时与丝杠脱离接触的称为外循环；始终与丝杠保持接触的称内循环。 * 1．外循环 插管式回珠器 插管式回珠器 外循环方式 每一列钢珠转几圈后经插管回珠器返回。插管式回珠器位于螺母之外，称为外循环。 外循环结构制造工艺简单，其滚道接缝处很难做得平滑，影响滚珠滚动的平稳性，甚至发生卡珠现象，噪声也较大。 * D C B A 反向回珠器 内循环方式 D A C B 钢珠从A点走向B点、C点、D点然后经返向回珠器4从螺纹的顶上回到A点。螺纹每一圈形成一个钢珠的循环闭路。回珠器处于螺母之内，称为内循环。 2. 内循