数控机床原理及应用教学作者何伟第九讲课件幻灯片.ppt

特点 该方法轴向尺寸较大，承载较低，多用于负载小且要求自动补偿齿隙的场合。 本讲小结 滚珠丝杠螺母副的主要参数、精度等级和标记 滚珠丝杠螺母副的选用 进给传动系统齿轮间隙消除的方法、原理和特点 作 业 说明滚珠丝杠螺母副标记的含义 CDM6012—3.5—P3 滚珠丝杠螺母副的选用原则是什么？ 试述进给传动系统齿轮间隙消除的方法、原理和特点。 数控机床原理及应用 第九讲 数控机床进给伺服系统的 机械传动结构(三) 本讲内容提要 滚珠丝杠螺母副（3） 进给传动系统齿轮间隙的消除 滚珠丝杠螺母副（3） 滚珠丝杠副的选定 滚珠丝杠螺母副的主要参数 精度等级和标记 滚珠丝杠螺母副的选用 滚珠丝杠螺母副的主要参数 主要参数 公称直径dm 公称导程L0 接触角β 公称直径dm 滚珠丝杠的名义直径。滚珠与螺纹滚道在理论接触角状态时，包络滚珠球心的圆柱直径，它是滚珠丝杠螺母副的特征尺寸。名义直径与承载能力有直接关系，dm越大，承载能力和刚度越大。 为了满足传动刚度和稳定性要求，通常公称直径dm应大于丝杠工作长度的1／30。数控机床常用的进给丝杠公称直径为dm＝20～80mm 。 公称导程L0 公称导程是丝杠相对于螺母旋转一圈时，螺母上基准点的轴向位移。导程的大小根据机床的加工精度要求确定，精度要求高时，应将导程取小些，可减小丝杠上的摩擦阻力，但导程过小势必使滚珠直径db变小，滚珠丝杠螺母副的承载能力亦随之减小。若丝杠副的公称直径dm不变，导程小，则螺旋升角也小，传动效率η也变小。因此，导程的数值在满足机床加工精度的条件下尽可能取大些。 接触角β 滚珠与滚道在接触点处的，公法线与螺纹轴线的垂直线间的夹角，理想接触角β=45°。 还有：丝杠螺纹大径d、丝杠螺纹小径d1、螺纹全长l、滚珠直径db、螺母螺纹大径D、螺母螺纹小径D1，、滚道圆弧半径R 等 精度等级和标记 滚珠丝杠螺母副按其使用范围及要求分为1、2、3、4、5、7、10七个精度等级，1级精度最高，其余依次逐级递减。 根据不同的应用场合，滚珠丝杠副分为定位型（P）类和传动形（T）类两种类型。定位型滚珠丝杠副是通过旋转角度和导程控制轴向位移量；传动形滚珠丝杠副与旋转角度无关，是用于传递动力的。数控机床进给系统使用的是定位型滚珠丝杠副，主要采用1~4级精度。 标记 滚珠丝杠螺母副的标记方法是根据其结构、规格、精度和螺纹旋向等特征，采用汉语拼音字母、数字相结合的标注法。 例如：CDM6012—3.5—P3 C表示外循环插管式，D表示双螺母垫片预紧，M表示导珠管埋入式滚珠丝杠，公称直径为60 mm，导程为12mm，螺纹旋向为右旋，负荷钢球圈数为3.5圈，定位型滚珠丝杠，精度等级为3级。 滚珠丝杠螺母副的选用 选用滚珠丝杠螺母副时，首先要确定公称直径dm、导程Lo 和滚珠直径db等主要参数。公称直径dm应根据轴向最大工作载荷及刚度要求，按滚珠丝杠副的尺寸系列选择，然后根据公称直径dm及加工精度的要求，尽量选取较大的导程Lo。滚珠直径db对承载能力有直接影响，滚珠直径大，承载能力高，但在导程确定的情况下，滚珠直径受丝杠相邻两螺纹间的凸起部分宽度的限制，一般取db≈ 0.6 Lo，最后按滚珠标准尺寸选用。 滚珠的工作圈数j、列数K和工作滚珠的总数N对丝杠工作特性影响很大。试验结果表明，滚珠丝杠各工作圈的滚珠所受的轴向负载不相等，第一圈滚珠承受总负载的50％左右，第二圈约承受30％，第三圈约为20％。因此，外循环滚珠丝杠副中的滚珠工作圈数取为j＝2.5~3.5圈，工作圈数大于3.5无实际意义。若工作圈数必须超过3.5圈时，可制成双列或三列，列数多接触刚度大，承载能力提高。但列数太多轴向尺寸大，承载能力提高不显著，所以一般取K＝2~3列。为提高滚珠的流畅性，不至于产生堵塞现象，工作滚珠的总数应小于150个，但滚珠数目也不宜太少，否则会使单个滚珠受载增大，引起过大的弹性变形。 进给传动系统齿轮间隙的消除 数控机床进给系统中的减速齿轮除了要求很高的运动精度和工作平稳性外，还要尽可能消除传动齿轮副间的传动间隙。 若齿侧间隙太大，会造成进给系统每次反向运动的位移值滞后于指令信号，丢失指令脉冲产生反向死区，对加工精度影响很大。所以设计时必须采用各种方法减小或消除齿轮传动间隙。 进给传动系统齿轮间隙的消除 直齿圆柱齿轮传动间隙的调整 斜齿圆柱齿轮传动间隙的消除 直齿圆柱齿轮传动间隙的调整 偏心套调整 垫片调整 双齿轮错齿调整 偏心套消除间隙 偏心套调整原理 如图所示 电动机1和小齿轮固结，通过偏心套2安装在壳体上。转动偏心套2可使电动机中心线的位置下移，由于从动齿轮轴线位置固定不变，两啮合齿轮的中心距减小，从而消除了齿侧间隙。该方法只能补