滾珠與滾道
滾珠絲杠是將螺桿軸與螺母滾道內(nèi)裝進(jìn)鋼珠后進(jìn)行無限的滾動和循環(huán)的一種機(jī)械形式，從而產(chǎn)生將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為精確直線定位運(yùn)動。為減少鋼珠在滾道內(nèi)循環(huán)時產(chǎn)生的摩擦力矩，把絲桿和螺母滾道與鋼珠的線接觸設(shè)計成點接觸結(jié)構(gòu)。
單圓弧制造工藝簡單;雙圓弧制造工藝復(fù)雜，但精度保持性、載荷性能好。雙圓弧截形軸向剛度大于單圓弧截形，機(jī)床上普遍采用雙圓弧截形的絲杠。
絲桿螺帽內(nèi)滾珠循環(huán)有典型的4種結(jié)構(gòu)：
分別是：內(nèi)循環(huán)、外循環(huán)、端蓋循環(huán)、蓋板循環(huán)
當(dāng)絲杠相對于螺母旋轉(zhuǎn)時，絲杠的旋轉(zhuǎn)面經(jīng)滾珠推動螺母軸向移動，同時滾珠沿螺旋形滾道滾動，使絲杠和螺母之間的滑動摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L珠與絲杠、螺母之間的滾動摩擦。滾珠通過回珠管從一端重新回到另一端。
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分類 |
插管式外循環(huán)形式 |
內(nèi)循環(huán)形式 |
端蓋式內(nèi)循環(huán)形式 |
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特征 |
適用大型滾珠絲杠 |
適用體積小的滾珠絲杠 |
適用大導(dǎo)程的絲杠 |
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螺母滾珠 |
可用多圈滾珠×1回路 |
可用壹圈滾珠×1個回路 |
可用多圈滾珠×1個回路 |
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回路設(shè)計 |
用多條回路 |
用多條回路 |
用多條回路 |
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螺母外徑 |
用于大直徑大型螺母 |
用于小直徑小型螺母 |
用于中直徑、大直徑以上螺母 |
由此可看出，端蓋式由于在同等螺母長度內(nèi)，能有更多的滾珠，因此絲桿的性能更好。
工作原理：行星滾柱絲杠是一種將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為線性運(yùn)動的機(jī)械裝置。在主螺紋絲杠的周圍，行星布置了6-12個螺紋滾柱絲杠，滾柱螺母內(nèi)使用的是小螺紋滾柱與主絲杠相互嚙合，這時螺母的結(jié)構(gòu)類似于行星齒輪箱。眾多的接觸點使行星滾珠絲杠的承載能力非常強(qiáng)。行星滾柱絲杠與滾珠絲杠的結(jié)構(gòu)相似，區(qū)別在于行星滾柱絲杠載荷傳遞元件為螺紋滾柱，是典型的線接觸;而滾珠絲杠載荷傳遞元件為滾珠，是點接觸。主要優(yōu)勢是有眾多的接觸點來支撐負(fù)載。螺紋滾柱替代滾珠將使負(fù)載通過眾多接觸點迅速釋放，從而能有更高的抗沖能力。承載能力及壽命行星滾柱絲杠與滾珠絲杠的優(yōu)勢在于能夠提供高于滾珠絲杠的額定動載和靜載，螺紋滾柱替代滾珠將使負(fù)載通過眾多接觸線迅速釋放，從而能有更高的抗沖擊能力。
滾柱絲杠優(yōu)勢
1.在同樣體積的情況下，滾柱絲杠有更大的接觸面積，將承載力平均分散在更大的表面。從而減小了摩擦力并延長了使用壽命。
2.滾珠絲杠的珠子在輥道相互運(yùn)動的方向不同，而滾柱是同步運(yùn)行在主絲杠上的。于此滾柱絲杠能承受更高的輸入轉(zhuǎn)速從而實現(xiàn)更大的直線速度。
3.滾珠絲杠內(nèi)的珠子在輥道內(nèi)需要在某一點上做方向切換，滾柱與主絲杠與同步做圓周運(yùn)動，這就是為什么滾柱絲杠擁有更小振動和噪音。
傳動轉(zhuǎn)速達(dá)5000r/min，最高線速度達(dá)2000mm/s，荷載運(yùn)動可達(dá)1000萬次以上，與現(xiàn)代國際先進(jìn)的滾珠絲杠相比，其軸向承載力高3~5倍以上，使用壽命高10倍以上
滾柱絲桿分類
行星滾柱絲杠分類為：滾柱非循環(huán)式與滾柱循環(huán)式。
