机械产品数字化设计 项目2-4 直线运动机构选型设计 2-4-03 直线运动机构之驱动部件—02滚珠丝杠的选型.ppt

7．滚珠丝杠支座组件 7．滚珠丝杠支座组件 滚珠丝杠螺母支架 滚珠丝杠相关附件 * 主讲：钟 健 重点与难点 重点 滚珠丝杠的结构 滚珠丝杠分类 螺距与导程的计算 滚珠丝杠使用注意事项 难点 滚珠丝杠装配要求 （六）滚珠丝杠机构常用零件及其选用 确定使用条件 精度等级 丝杠外径 导程（长度） 螺母型号 安装支承方法 选型步骤－1、使用条件 载荷（工件及工作台质量、外部负载、导轨接触面摩擦阻力） 工作行程 运行速度（最大速度、加减速时间、每分钟往复次数） 精度（定位精度、重复定位精度、游隙） 最小进给量 设计寿命 使用环境 2．精度等级选定 在JB/T3162.2-91标准中 定位滚珠丝杠副(P) 传动滚珠丝杠(T) 精度等级分为七个等级，即1、2、3、4、5、7、10级。1级精度最高，依次逐渐降低。 JIS等级精度分为C0，C1，C3，C5，C7，C10这6种精度 2．精度等级选定 一般来说，通用机械或普通数控机械选C7（任意300行程内定位误差±0.05）或以下; 2．精度等级选定 高精度数控机械选C5（±0.018）以上C3（±0.008）以下，光学或检测机械选C3以上。 2．精度等级选定 特别需要注意的是，精度和价格关联性很大，并且，精度的概念是组合和维持，也就是说，螺杆的导程误差不能说明整套丝杠的误差。 推荐：精度尽量选C7。 3．丝杠外径选定 公称直径（可以测量）。常见规格有12、14、16、20、25、32、40、50、63、80、100、120; 厂家一般只备16~50的货。其它，见单生产，货期大约在30~60天之间，日系产品大约是2~2.5个月，欧美产品大约是3~4个月）。 3．丝杠外径选定及校核 公称直径和负载基本成正比，直径越大的负载越大，具体数值可以查阅厂家产品样本。 主要参数 动额定负荷：指运动状态下的额定轴向负载 静额定负荷：指静止状态下的额定轴向负载。 设计时参考动额定负荷。 额定负荷并非最大负荷，实际负荷与额定负荷的比值越小，丝杠的理论寿命越高。 推荐：直径尽量选16~63。 3．丝杠外径选定 当负载方向不发生变化（例如输送工件）时，轴向刚性不影响定位精度，所以不需要进行刚度计算及校核。 当滚珠丝杠机构用于对定位精度要求很高的场合（例如NC机床）时，为了确保滚珠丝杠机构的定位精度，需要对丝杠系统的各部分刚性进行均衡的设计，并对系统刚性最后进行校核确认。 4．导程与丝杠长度选定 (1) 导程 丝杠转动一周（360°）时螺母沿轴向移动的距离，单位：mm。对于单螺旋导程等于螺距。 Dp=T×N Dp：表示导程；T为螺距；N为螺纹头数 (2) 导程方向 丝杠标准导程方向为右旋，制造商也可以提供左旋产品，但一般情况下都选择标准导程方向。 导程确定 4．导程与丝杠长度选定 选定依据：旋向、螺纹数量、导程 常见导程有1、2、4、6、8、10、16、20、25、32、40，中小导程现货产品一般只有5、10，大导程一般有1616、2020、2525、3232、4040（4位数前两位指直径，后两位指导程），其他规格多数厂家见单生产。导程与直线速度有关，在输入转速一定的情况下，导程越大速度越快。 推荐：导程尽量选5和10。 4．导程与丝杠长度选定 丝杠螺纹长度中有两个部分，一个是螺纹全长，一个是有效行程。 前者是指螺纹部分的总长度，后者是指螺母直线移动的理论最大长度 螺纹长度=有效行程+螺母长度+设计裕量 如果需要安装防护罩，还要考虑防护罩压缩后的长度，一般按防护罩最大长度的1／8计算） 4．导程与丝杠长度选定 丝杠全长=有效行程+螺母长度+设计余量+两端支撑长度（轴承宽度+锁紧螺母宽度+裕量）+动力输入连接长度（如果使用联轴器则大致是联轴器长度的一半+裕量）。 4．导程与丝杠长度选定 特别需要注意的是，如果你的长度超长（大于3米）或长径比很大（大于70），最好事先咨询厂家 国内厂家常规品最大长度3米，特殊品16米，国外厂家常规品6米，特殊品22米。 推荐：选6米以下，超过的用齿轮齿条更划算。 5．螺母类型选定 (1) 选定螺母类型 ? 法兰型 ? 圆筒型 5．螺母类型选定 注意：螺母长度分有单螺母和双螺母 在安装尺寸和性能允许的情况下，设计者在选用时应尽量选择常规形式，以避免维护时备件的货期问题。 推荐：频繁动作、高精度维持场合选双螺母，其他场合选双且边单螺母。 推荐：螺母形式尽量选内循环双切边法兰单螺母。 5．螺母类型选定 单螺母和双螺母的主要差异是后者可以调整预压而前者不能 单螺母 双螺母 5．螺母类型选定 注意双螺母预压等级； 选定螺母是否预压及何种预压等级直接决定丝杠轴向间隙的大小及轴向刚性。 伸张预压力 压缩预压力 5．螺母类型选定 圆筒