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数控机床进给系统中滚珠丝杠副的主要参数(附图)

滚珠丝杠副的参数有(见图1):

 

 

 

 

 

 

 

 

1 滚珠丝杠螺母副基本参数

a)滚珠丝杠副轴向剖面图   b)滚珠丝杠副法向剖面图

名义直径d0: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,它是滚珠丝杠副的特征尺寸。

导程L:丝杠相对于螺母旋转任意弧度时,螺母上基准点的轴向位移。

基本导程L0:丝杠相对于螺母旋转2π弧度时,螺母上基准点的轴向位移。

接触角β:在螺纹滚道法向剖面内,滚珠球心与滚道接触点的连线和螺纹轴线的垂直线间的夹角,理想接触角β等于450

此外还有丝杠螺纹大径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D1、滚圆弧偏心距e以及滚圆弧半径R等参数。

导程的大小是根据机床的加工精度要求确定的。精度要求高时,应将导程取小些,这样在一定的轴向力作用下,丝杠上的摩擦阻力较小。为了使滚珠丝杠副具有一定的承载能力,滚珠直径db不能太小。导程取小了,就势必将滚珠直径db取小,滚珠丝杠副的承载能力亦随之减小。若丝杠副的名义直径d0不变,导程小,则螺旋升角λ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,应尽可能取大些。

名义直径d0与承载能力直接有关,有的资料推荐滚珠丝杠副的名义直径d0应大于丝杠工作长度的1/30

数控机床常用的进给丝杠,名义直径d0=φ30~φ80mm

滚珠直径db应根据轴承厂提供的尺寸选用。滚珠直径db大,则承载能力也大,但在导程已确定的情况下,滚珠直径db受到丝杠相邻两螺纹间的凸起部分宽度所限制。在一般情况下,滚珠直径db0.6L0

设滚珠的工作圈数为j和滚珠总数为N,由试验结果可知,在每一个循环回路中,各圈滚珠所受的轴向负载不均匀。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,滚珠丝杠副中的每个循环回路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。

滚珠的总数N,有关资料介绍不要超过150个。若设计计算时超过规定的最大值,则因流通不畅容易产生堵塞现象。若出现此种情况,可从单回路式改为双回路式或加大滚珠丝杠的名义直径d0或加大滚珠直径db来解决。反之,若工作滚珠的总数N太少,将使得每个滚珠的负载加大,引起过大的弹性变形。