濟南市鴻慷機電設備有限公司位于交通便利的泉城濟南，是全球生產(chǎn)滾動(dòng)軸承和直線(xiàn)運動(dòng)產(chǎn)品的領(lǐng)導企業(yè)---德國舍弗勒集團在山東的授權代理商。公司專(zhuān)營(yíng)舍弗勒集團旗下兩大品牌INA軸承和FAG軸承，是一家順應經(jīng)濟發(fā)展需要而誕生的專(zhuān)業(yè)化新型高端軸承公司。多年來(lái)一直從事軸承的銷(xiāo)售和售后技術(shù)支持，在機械行業(yè)技術(shù)方面有著(zhù)非常豐富的經(jīng)驗，今天濟南鴻慷機電進(jìn)口軸承專(zhuān)家為大家介紹一下滾珠絲杠副的安裝。

  滾珠絲杠副是在絲杠和螺母之間以滾珠為滾動(dòng)體的螺旋傳動(dòng)元件。滾珠絲杠副有多種結構型式。按滾珠循環(huán)方式分為外循環(huán)和內循環(huán)兩大類(lèi)。外循環(huán)回珠器用插管式的較多，內循環(huán)回珠器用腰形槽嵌塊式的較多。

  按螺紋軌道的截面形狀分為單圓弧和雙圓弧兩種截形。由于雙圓弧截形軸向剛度大于單圓弧截形，因此目前普遍采用雙圓弧截形的絲杠。   

  按預加負載形式分，可分為單螺母無(wú)預緊、單螺母變位導程預緊、單螺母加大鋼球徑向預緊、雙螺母墊片預緊、雙螺母差齒預緊、雙螺母螺紋預緊。數控機床上常用雙螺母墊片式預緊，其預緊力一般為軸向載荷的1/3。

  滾珠絲杠副與滑動(dòng)絲杠螺母副比較有很多優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)效率高、靈敏度高、傳動(dòng)平穩：磨損小、壽命長(cháng)；可消除軸向間隙，提高軸向剛度等。

  滾珠絲杠螺母傳動(dòng)廣泛應用于中小型數控機床的進(jìn)給傳動(dòng)系統。在重型數控機床的短行程(6m以下)進(jìn)給系統中也常被采用。

  1．滾珠絲杠副的安裝

  數控機床的進(jìn)給系統要獲得較高的傳動(dòng)剛度，除了加強滾珠絲杠螺母本身的剛度之外，滾珠絲杠正確的安裝及其支承的結構剛度也是不可忽視的因素。螺母座及支承座都應具有足夠的剛度和精度。通常都適當加大和機床結合部件的接觸面積，以提高螺母座的局部剛度和接觸強度，新設計的機床在工藝條件允許時(shí)常常把螺母座或支承座與機床本體做成整體來(lái)增大剛度。

  為了提高支承的軸向剛度，選擇適當的滾動(dòng)軸承也是十分重要的。國內目前主要采用兩種組合方式。一種是把向心軸承和圓錐軸承組合使用，其結構雖簡(jiǎn)單，但軸向剛度不足。另一種是把推力軸承或向心推力軸承和向心軸承組合使用，其軸向剛度有了提高，但增大了軸承的摩擦阻力和發(fā)熱而且增加了軸承支架的結構尺寸。近年來(lái)國內外的軸承生產(chǎn)廠(chǎng)家已生產(chǎn)出一種滾珠絲杠專(zhuān)用軸承，這是一種能夠承受很大軸向力的特殊向心推力球軸承，與一般的向心推力球軸承相比，接觸角增大到60º，增加了滾珠的數目并相應減小滾珠的直徑。這種新結構的軸承比一般軸承的軸向剛度提高了兩倍以上，而且使用極為方便，產(chǎn)品成對出售，而且在出廠(chǎng)時(shí)已經(jīng)選配好內外環(huán)的厚度，裝配時(shí)只要用螺母和端蓋將內環(huán)和外環(huán)壓緊，就能獲得出廠(chǎng)時(shí)已經(jīng)調整好的預緊力。

  滾珠絲杠副安裝方式通常有以下幾種：

  (1)雙推一自由方式  如圖8-8a所示，絲杠一端固定，端自由。固定端軸承同時(shí)承受軸向力和徑向力。這種支承方式用于行程小的短絲杠。

  (2)雙推一支承方式  如圖8-8b所示，絲杠一端固定，另一端支承。固定端軸承同時(shí)承受軸向力和徑向力；支承端軸承只承受徑向力，而且能作微量的軸向浮動(dòng)，可以避免或減少絲杠因自重而出現的彎曲。同時(shí)絲杠熱變形可以自由地向一端伸長(cháng)。

  (3)雙推一雙推方式  如圖8-8c所示，絲杠兩端均固定。固定端軸承都可以同時(shí)承受軸向力和徑向力，這種支承方式，可以對絲杠施加適當的預拉力，提高絲杠支承剛度，可以部分補償絲杠的熱變形。

  (4)采用絲杠固定、螺母旋轉的傳動(dòng)方式  如圖8-8d所示，此時(shí)，螺母一邊轉動(dòng)、一邊沿固定的絲杠作軸向移動(dòng)：  由于絲杠不動(dòng)，可避免受臨界轉速的限制，避免了細長(cháng)滾珠絲杠高速運轉時(shí)出現的種種問(wèn)題。螺母慣性小、運動(dòng)靈活，可實(shí)現的轉速高。此種方式可以對絲杠施加較大的預拉力，提高絲杠支承剛度，補償絲杠的熱變形。

  2．滾珠絲杠副的防護和潤滑

  (1)滾珠絲杠副的防護  滾珠絲杠副和其他滾動(dòng)摩擦的傳動(dòng)器件一樣，應避免硬質(zhì)灰塵或切屑污物進(jìn)入，因此必須裝有防護裝置。如果滾珠絲杠副在機床上外露，則應采用封閉的防護罩，如采用螺旋彈簧鋼帶套管、伸縮套管以及折疊套管等。安裝時(shí)將防護罩的一端連接在滾珠螺母的側面，另一端固定在滾珠絲杠的支承座上。如果滾珠絲桿副處于隱蔽的位置，則可采用密封圈防護，密封圈裝在螺母的兩端。接觸式的彈性密封圈采用耐油橡膠或尼龍制成，其內孔做成與絲杠螺紋滾道相配的形狀；接觸式密封圈的防塵效果好，但由于存在接觸壓力，使摩擦力矩略有增加。非接觸式密封圈又稱(chēng)迷宮式密封圈，它采用硬質(zhì)塑料制成，其內孔與絲杠螺紋滾道的形狀相反，并稍有間隙，這樣可避免摩擦力矩，但防塵效果差。工作中應避免碰擊防護裝置，防護裝置一有損壞應及時(shí)更換。

  (2)滾珠絲杠副的潤滑  潤滑劑可提高耐磨性及傳動(dòng)效率。潤滑劑可分為潤滑油和潤滑脂兩大類(lèi)。潤滑油一般為全損耗系統用油：潤滑脂可采用鋰基潤滑脂。潤滑脂一般加在螺紋滾道和安裝螺母的殼體空間內，而潤滑油則經(jīng)過(guò)殼體上的油孔注入螺母的空間內。每半年對滾珠絲杠上的潤滑脂更換一次，清洗絲杠上的舊潤滑脂，涂上新的潤滑脂。用潤滑油潤滑的滾珠絲杠副，可在每次機床工作前加油一次。

  3．滾珠絲杠副在高速數控機床上的應用

  高速加工是面向21世紀的一項高新技術(shù)，它以高效率、高精度和高表面質(zhì)量為基本特征，在航天航空、汽車(chē)工業(yè)、模具制造、光電工程和儀器儀表等行業(yè)中獲得了越來(lái)越廣泛的應用，并已取得了重大的技術(shù)經(jīng)濟效益，是當代先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分。為了實(shí)現高速加工，首先要有高速數控機床。高速數控機床必須同時(shí)具有高速主軸系統和高速進(jìn)給系統，才能實(shí)現材料切削過(guò)程的高速化。為了實(shí)現高速進(jìn)給，國內外有關(guān)制造廠(chǎng)商不斷采取措施，提高滾珠絲杠的高速性能。主要措施有：

  1)適當加大絲杠的轉速、導程和螺紋頭數。目前常用大導程滾珠絲杠名義直徑與導程的匹配為：40mm×20mm，50mm×25mm，50mm×30mm等，其進(jìn)給速度均可達到60m/min以上。為了提高滾珠絲杠的剛度和承載能力，大導程滾珠絲杠一般采用雙頭螺紋，以提高滾珠的有效承載圈數。

  2)改進(jìn)結構，提高滾珠運動(dòng)的流暢性。改進(jìn)滾珠循環(huán)反向裝置，優(yōu)化回珠槽的曲線(xiàn)參數，采用三維造型的導珠管和回珠器，真正做到沿著(zhù)內螺紋的導程角方向將滾珠引進(jìn)螺母體中，使滾珠運動(dòng)的方向與滾道相切而不是相交。這樣可把沖擊損耗和噪聲減至最小。

  3)采用“空心強冷”技術(shù)。高速滾珠絲杠在運行時(shí)由于摩擦產(chǎn)生高溫，造成絲杠的熱變形，直接影響高速機床的加工精度。采用“空心強冷”技術(shù)，就是將恒溫切削液通入空心絲杠的孔中，對滾珠絲杠進(jìn)行強制冷卻，保持滾珠副溫度的恒定。這個(gè)措施是提高中、大型滾珠絲杠高速性能和工作精度的有效途徑。

  4)對于大行程的高速進(jìn)給系統，可采用絲杠固定、螺母旋轉的傳動(dòng)方式。此時(shí)，螺母一邊轉動(dòng)、一邊沿固定的絲杠作軸向移動(dòng)，由于絲杠不動(dòng)，可避免受臨界轉速的限制，避免了細長(cháng)滾珠絲杠高速運轉時(shí)出現的種種問(wèn)題。螺母慣性小、運動(dòng)靈活，可實(shí)現的轉速高。

  5)進(jìn)一步提高滾珠絲杠的制造質(zhì)量。通過(guò)采用上述種種措施后，可在一定程度上克服傳統滾珠絲杠存在的一些問(wèn)題。日本和瑞士在滾珠絲杠高速化方面一直處于國際領(lǐng)先地位，其最大快速移動(dòng)速度可達60m/min，個(gè)別情況下甚至可達90m/min，加速度可達15m/s2。由于滾珠絲杠歷史悠久、工藝成熟、應用廣泛、成本較低，因此在中等載荷、進(jìn)給速度要求并不十分高、行程范圍不太大(小于4～5m)的一般高速加工中心和其他經(jīng)濟型高速數控機床上仍然經(jīng)常被采用。

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