导轨丝杆简图
一目了然的滚珠丝杆的基础入门知识
一目了然的滚珠丝杆的基础入门知识滚珠丝杠的应用滚珠丝杠机构作为一种高精度的传动部件,大量应用在数控机床、自动化加工中心电子精密机械进给机构、伺服机械手、工业装配机器人、半导体生产设备、食品加工与包装、医疗设备等各种领域。
滚珠丝杠机构的结构如果将滚珠丝杠机构沿纵向剖开,可以看到它主要由丝杠、螺母、滚珠、滚珠回流管防尘等组成。
在图13-4中,各部分结构的作用如下:丝杠属于转动部件,是一种直线度非常高、上面加工有半圆形螺旋槽的螺纹轴,半圆形螺旋槽是滚珠滚动的滚道。
丝杠具有很高的硬度,通常在表面淬火后再进行磨削加工保证具有优良的耐磨性能。
丝杠一般与驱动部件连接在一起,丝杠的转动由电机直接或间接驱动。
既可以采用直联的方法,即将电机输出轴通过专用的弹性联轴器与丝杠相联传动比为1;也可以通过其他的传动环节使电机输出轴与丝杠相连,例如同步带、齿轮等(2) 螺母螺母是用来固定需要移动的负载的,其作用类似于直线导轨机构的滑块。
一般将所需要移动的各种负载(例如工作台、移动滑块)与螺母连接在一起,再在工作台或移动滑块上安装各种执行机构螺母内部加工有与丝杠类似的半圆形滚道,而且设计有供滚珠循环运动的回流管,螺母是滚珠丝杠机构的重要部件,滚珠丝杠机构的性能与质量很大程度上依赖于螺母。
(3)防尘片防尘片的作用为防止外部污染物进入螺母内部。
由于滚珠丝杠机构属于精密部件如果在使用时污染物(例如灰尘、碎屑、金属渣等)进入螺母,可能会使滚珠丝杠运动副严重磨损,降低机构的运动精度及使用寿命,甚至使丝杠或其他部件发生损坏,因此必须对丝杠螺母进行密封,防止污染物进入螺母4 滚珠在滚珠丝杠机构中,滚珠的作用与其在直线导轨、直线轴承中的作用是相同的,滚珠作为承载体的一部分,直接承受载荷,同时又作为中间传动元件,以滚动的方式传递运动。
由于以滚动方式运动,所以摩擦非常小。
(5) 油孔滚珠丝杠机构运行时需要良好的润滑,因此应定期加注润滑油或润滑脂。
丝杆设计计算
数控滑台进给用滚珠丝杠副的设计计算:横向与纵向滑台的总重量 W1=3000N 立柱最大重量W2=5000N 工作台最大行程 LK=1000mm 工作台导轨的摩擦系数:动摩擦系数μ=0.1静摩擦系数μ0=0.2 快速进给速度 Vmax=8m/min 定位精度20μm /300mm 全行程25μm重复定位精度10μm要求寿命20000小时(两班制工作十年)。
表1切削方式纵向切削力Pxi(N)垂向切削力Pzi(N)进给速度Vi(m/min)工作时间百分比%丝杠轴向载荷(N)丝杠转速r/min强力切削2000 1200 0.6 10 2920 60 一般切削1000 200 0.8 30 1850 80 精切削500 200 1 50 1320 100 快速进给0 0 8 10 800 15001)确定滚珠丝杠副的导程因伺服电机与丝杠直联，i=1由表1查得Vm ax=8m/minnm ax=1440r/min代入得，Ph≈5.56mm由于计算出的Ph值应取较大值圆整，因此Ph=6mm2）确定当量转速与当量载荷（1）各种切削方式下，丝杠转速由表1查得V 1=0.6 V2=0.8 V3=1 V4=8代入得n 1=100 n2=133 n3=167 n4=1333（1）各种切削方式下，丝杠轴向载荷由表1查得已知W1=3000N W2=5000N代入得（3）当量转速由表1查得代入得≈267r/minnm（2）当量载荷代入得=1380NFm3）预期额定动载荷（1）按预期工作时间估算按表9查得：轻微冲击取 f=1.3w按表7查得：1～3取按表8查得：可靠性97%取f=0.44c=20000小时已知：Lh代入得=27899NCm计算：（2）拟采用预紧滚珠丝杠副，按最大负载Fmax=4.5按表10查得：中预载取 Fe代入得取以上两种结果的最大值=27899NCm4）确定允许的最小螺纹底径（1）估算丝杠允许的最大轴向变形量① ≤（1/3～1/4）重复定位精度② ≤（1/4～1/5）定位精度: 最大轴向变形量µm已知：重复定位精度10µm, 定位精度25µm① =3② =6取两种结果的小值=3µm(2）估算最小螺纹底径丝杠要求预拉伸，取两端固定的支承形式(1.1～1.2)行程+（10～14）已知：行程为1000mm, W1=3000N ,μ=0.2代入得F=600NDm2=20.04mm5）确定滚珠丝杠副的规格代号（1）选内循环浮动式法兰，直筒双螺母型垫片预形式（2）由计算出的在样本中取相应规格的滚珠丝杠副FFZD4008-5Ph=8mmCa =30700﹥Cam=278996) 确定滚珠丝杠副预紧力其中7）行程补偿值与与拉伸力（1）行程补偿值式中：=（2～4）(2) 预拉伸力代入得8）确定滚珠丝杠副支承用的轴承代号、规格（1）轴承所承受的最大轴向载荷代入得（2）轴承类型两端固定的支承形式，选背对背60°角接触推力球轴承（3）轴承内径d 略小于取代入得（4）轴承预紧力预加负荷≥（5）按样本选轴承型号规格当d=30mm 预加负荷为：≥FBP所以选7602030TVP轴承d=30mm预加负荷为9 ) 滚珠丝杠副工作图设计(1) 丝杠螺纹长度Ls：L s =Lu+2Le由表二查得余程Le=40绘制工作图（2）两固定支承距离L1按样本查出螺母安装联接尺寸丝杠全长L（3）行程起点离固定支承距离L0由工作图得Ls=1290L1=1350L=1410L=3010 ) 电机选择（略）11 ) 传动系统刚度（1）丝杠抗压刚度1）丝杠最小抗压刚度K= 6.6 ×10sminK：最小抗压刚度 N/msmind：丝杠底径2：固定支承距离L1=575 N/mKsmin2）丝杠最大抗压刚度K=6.6 ×10smax：最大抗压刚度 N/mKsmaxK=6617 N/msmax(2) 支承轴承组合刚度1)一对预紧轴承的组合刚度=2×2.34KBO：一对预紧轴承的组合刚度 N/m KBO：滚珠直径 mmdQZ ：滚珠数Famax ：最大轴向工作载荷 N：轴承接触角由样本查出7602030TUP轴承是预加载荷的3倍dQ=7.144 Z=17 =60Kamax=8700 N/mKBO=375 N/m2）支承轴承组合刚度由表13两端固定支承K b =2 KBOKb=750 N/mKb：支承轴承组合刚度 N/m 3）滚珠丝杠副滚珠和滚道的接触刚度K C = KC(KC：滚珠和滚道的接触刚度 N/mKC：查样本上的刚度 N/mFP：滚珠丝杠副预紧力 NCa：额定动载荷 N由样本查得：K C =1410 N/m；Ca=3600N；FP=1000 N得K=920 N/mC12) 刚度验算及精度选择（1）== N/m= N/m=F已知W=5000 N ，=0.211000 NF0=：静摩擦力 NF：静摩擦系数：正压力 NW1（2）验算传动系统刚度KminK：传动系统刚度 Nmin已知反向差值或重复定位精度为10K=222＞160min（3）传动系统刚度变化引起的定位误差=1.7m（4）确定精度：任意300mm内的行程变动量对半闭环系统言， V300p≤0.8×定位精度-V300p定位精度为20m/300V＜14.3m300p丝杠精度取为3级=12m＜14.3V300p(5) 确定滚珠丝杠副的规格代号已确定的型号：FFZD公称直径：40 导程：10螺纹长度：1290丝杠全长：1410P类3级精度/1410×1290FFZD4010-3-P313) 验算临界压缩载荷：NFc丝杠所受最大轴向载荷Fmax小于丝杠预拉伸力F不用验算。
滚珠丝杠螺母副的结构简图
滚珠丝杠螺母副结构图及其工作原理本次观察了实训车间的数控车床、数控铣床、加工中心，作为它们进给伺服系统机械传动结构中的滚珠丝杠螺母副的结构都是一样的。
滚珠丝杠螺母副的结构原理图·组成：主要由丝杆、螺母、滚珠和滚道（回珠器）、螺母座等组成。
·工作原理：在丝杆和螺母上加工有弧行螺旋槽，当它们套装在一起时便形成螺旋滚道，并在滚道内装满滚珠。
而滚珠则沿滚道滚动，并经回珠管作周而复始的循环运动。
回珠管两端还起挡珠的作用，以防滚珠沿滚道掉出。
特点：·传动效率高：机械效率可高达92%~98%。
·摩擦力小：主要是用滚珠的滚动代替了普通丝杆螺母副的滑动。
·轴向间隙可消除：也是由于滚珠的作用，提高了系统的刚性。
经预紧后可消除间隙。
·使用寿命长、制造成本高：主要采用优质合金材料，表面经热处理后获得高的硬度。
滚珠丝杠螺母副的滚珠循环方式有两种：滚珠在循环过程中有时与丝杠脱离接触的成为外循环（如图b），始终与丝杠保持接触的成为内循环（如图a）。
(a) 内循环（b）外循环(1)外循环外循环是常用的一种外循环方式。
这种结构是在螺母体上轴向相隔数个半导程处钻两个孔与螺旋槽相切，作为滚珠的进口与出口。
再在螺母的外表面上铣出回珠槽并沟通两孔。
另外，在螺母内进出口处各装一挡珠器，并在螺母外表面装一套筒，这样构成封闭的循环滚道。
外循环结构制造工艺简单，使用较广泛。
其缺点是滚道接缝处很难做得平滑，影响滚珠滚动的平稳性，甚至发生卡珠现象，噪声也较大。
(2)内循环内循环均采用反向器实现滚珠循环，数控机床反向器有两种型式。
圆柱凸键反向器，反向器的圆柱部分嵌入螺母内，端部开有反向槽。
反向槽靠圆柱外圆面及其上端的凸键定位，以保证对准螺纹滚道方问。
扁圆镶块反向器，反向器为一半圆头平键形镶块，镶块嵌入螺母的切槽中，其端部开有反向槽。
两种反向器比较，后者尺寸较小，从而减小了螺母的栏手向尺寸及缩短了轴向尺寸。
传动技术基础培训(直线导轨)
③ 静态安全系数的检验:计算结果，静态安全系数fs=30.5。
④ 设计寿命的校验。计算结果，设计寿命L=43200Km。计算额定寿命：计算结果，额定寿命L=67220Km
⑤ 使用SBG30FL导轨，许用载荷和寿命都满足。由于存在力矩，建议使用K2级滑块。
.普通
–5 to 0 –6 to 0 –8 to 0 –9 to 0 –11 to 0 –12 to 0 –15 to 0 –18 to 0
C0
— –18 to –12 –20 to –14 –27 to –17 –29 to –19 –32 to –22 –38 to –28 –45 to –34
传动技术培训(直线导轨)
SMT市场部
传动系统的构成
传动系统构成：
1、电机（伺服电机，变频电机） 2、联轴器（弹性，刚性） 3、丝杠（梯形丝杠，滚珠丝杠） 4、导轨（直线滚动导轨，直线滑 动导轨，直线光轴） 5、附件（丝杠支撑，锁紧螺母）
滚动直线导轨
滚动直线导轨的优点：
1、摩擦阻力小随动性极好，有益
1、两导轨之间的平行度误差 2、两道轨安装面间水平度误差
3、同一轨上滑快间水平度误差
S1=axY a:轨间距(mm); Y:常数
S2=bx0.00004
b:同一轨上滑块间距(mm)
直线导轨的精度
精度等级
单位：μm
N
H和W2的测量 (1) ±100 30 同一导轨上任一滑块H和W2 之间的最大差值 (2) 平行度要求△C △D (3)
直线导轨的安装
导轨无侧向定位面的安装
无基准面直线导轨的安装
直线导轨的安装精度
測量單一滑軌的行走精度，可以將兩個滑塊靠緊並固定於測定平板上，利用自動準直儀或千分量表來量測其精 度。當使用千分量表測定時，直線塊規的擺放應儘量靠近滑塊位置，以確保量測的正確性。
《丝杆工作原理》课件
通过电机或其他动力源驱动丝杆旋转，实现旋转运动 。
丝杆的直线运动
丝杆旋转时，螺母沿着丝杆轴线方向作直线运动，实 现直线运动。
转换原理
利用丝杆的螺旋线结构，将旋转运动转化为直线运动 ，或反之。
丝杆的精度与刚度
精度
丝杆的精度包括几何精度和运动精度 两个方面，直接影响机械系统的定位 精度和重复定位精度。
丝杆的噪音问题
总结词
丝杆在运转过程中产生的噪音可能影响设备的性能和操作者的舒适度。
详细描述
噪音问题可能是由于丝杆安装精度差、润滑不良、轴承损坏等原因造成的。解决这一问题需要检查丝杆的安装情 况和润滑状态，确保轴承运转正常；同时，可以采取消音措施来降低噪音。
THANKS
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丝杆卡死通常是由于润滑不足、异物进入、过载使用等原因 造成的。为解决这一问题，需要定期对丝杆进行润滑保养， 确保工作环境清洁，避免过载使用，并定期检查丝杆的磨损 情况。
丝杆的精度丧失问题
总结词
精度丧失是指丝杆的传动精度下降，影响设备的性能和加工精度。
详细描述
精度丧失可能是由于丝杆磨损、安装精度差、温度变化等原因造成的。为恢复 精度，需要对丝杆进行重新安装和调整，确保安装精度符合要求；同时，对于 因磨损导致的精度丧失，可能需要更换新的丝杆。
丝杆按结构可分为滚珠丝杆和直线导轨，滚珠 丝杆由丝杆本体、螺母、滚珠和反向器组成， 直线导轨由滑块和直线导轨组成。
滚珠丝杆的滚珠在丝杆和螺母之间滚动，实现 旋转运动和直线运动的转换，而直线导轨的滑 块在导轨上滑动，实现直线运动。
丝杆的材料
丝杆常用的材料有不锈钢、碳钢、合金钢等，这些材料具有较高的强度和耐磨性 ，能够保证丝杆的长期稳定运行。
丝杠的分类与工作原理
丝杠的分类与工作原理
一、丝杠分类
丝杠可以根据不同的分类标准进行分类，主要包括以下两种分类方式：
1. 按用途分：滚珠丝杠、直线丝杠、传动丝杠、精密丝杠、螺旋丝杠等。
滚珠丝杠：利用滚珠在丝杠和螺母之间作滚动摩擦，边滚边引导，从而能以较低的摩擦进行平稳传动。
直线丝杠：主要用于直线传动，其结构简单，但承载能力较小。
传动丝杠：主要用于传递动力和运动，其结构较复杂，承载能力较大。
精密丝杠：主要用于高精度传动和定位，其制造精度要求较高。
螺旋丝杠：主要用于螺旋传动，其结构与滚珠丝杠相似，但工作原理不同。
2. 按结构分：滚珠丝杠、直线导轨、交叉滚子导轨等。
滚珠丝杠：由丝杠和螺母组成，利用滚珠在两者之间作滚动摩擦实现传动。
直线导轨：由滑块和导轨组成，通过滑块与导轨之间的滑动摩擦实现传动。
交叉滚子导轨：由交叉滚子、滑块和导轨组成，通过交叉滚子在滑块和导轨之间的滚动摩擦实现传动。
二、工作原理
1. 滚珠丝杠工作原理：利用滚珠在丝杠和螺母之间作滚动摩擦，边滚边引导，从而能以较低的摩擦进行平稳传动。
当丝杠旋转时，滚珠沿螺旋槽滚动，同时受到向前的推动力，从而实现丝杠的直线运动。
这种传动方式具有高精度、高刚度、高效率等优点，被广泛应用于各种机械传动系统中。
2. 直线导轨工作原理：通过滑块与导轨之间的滑动摩擦实现平稳传动。
当
滑块在导轨上滑动时，两者之间的摩擦力提供滑块运动的驱动力。
这种传动方式具有高精度、高刚度、高效率等优点，被广泛应用于各种机械传动系统中。
同时，直线导轨还具有高稳定性、低噪音、低摩擦等优点，因此被广泛应用于各种机械设备中。
机械一周解一惑系列：丝杆与直线导轨：高精密直线运动核心部件
一周解一惑系列：丝杆与直线导轨：高精密直线运动核心部件2023年06月26日➢ 本周关注：长盛轴承、秦川机床、华中数控、精测电子、巨星科技 ➢ 本周核心观点：关注人形机器人产业催化及通用复苏➢丝杆与直线导轨：高精密直线运动核心部件。
丝杆是一种机械传动元件，通常用于将旋转运动转换为线性运动，主要由丝杆和螺母两部分组成。
目前市场主流产品包括滚珠丝杆、梯形丝杆与行星滚柱丝杆。
直线导轨要由导轨和导向块两部分组成，导轨一般由钢或铝等材料制成，而导向块则一般由滑块、滑板等部件组成，通过在导轨上滑动实现对工件的定位和运动控制。
丝杆与直线导轨广泛应用于数控机床、自动化生产线、医疗器械、机器人、半导体等高精密机械等领域。
➢滚珠丝杆：高精密丝杆代表，2022年预计全球近20亿美元，中国近30亿元。
滚珠丝杠组件由内螺纹螺母和螺杆组成，当滚珠丝杠作为主动体时，螺母就会随丝杆的转动角度按照对应规格的导程转化成直线运动。
国内将滚珠丝杠分为定位滚珠丝杠副(P)和传动滚珠丝杠(T)两种，精度等级主要分为七个等级，即1/2/3/4/5/7/10级，1级精度最高，依次逐渐降低。
国外产品一般不分传动还是定位，一律以C0~C10或具体数值表示，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，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。
目前全球主要的滚珠丝杆厂商有NSK 、THK 、SKF 等，CR5市占率达到约46%，日本和欧洲滚珠丝杆企业占据了全球约70%份额。
国内主要玩家包括中国台湾的上银、银泰，中国大陆的汉江、南京工艺，德国的力士乐以及日本的THK 、NSK 。
在中低端滚珠丝杆领域，中国台湾和中国大陆的企业已经实现了大规模的国产替代，而在高端市场领域，德国和日本的头部占据了90%的份额，国产化空间较大。
➢行星滚柱丝杆：丝杆里的塔尖，2022年全球规模约6.5亿元，国内约1.1亿元，欧洲企业占绝对优势。
滚珠丝杠
5. 导轨结构工艺性要好，便于制造和装配，便于检 验、调整和维修，有合理的导轨防护和润滑措施等。
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二、滚动导轨
滚动导轨就是在导轨工作面间安装滚动件，变滑动摩擦为 滚动摩擦。其优点是摩擦系数小、摩擦发热小、运动灵活、精 度保持性好、低速运动平稳。缺点是滚动导轨结构复杂，制造 成本高，抗震性差。
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(四) 滚珠丝杠螺母副的支承形式和制动方式 1. 支承形式 (1) 一端装止推轴承
图7-10 一端装止推轴承
这种安装方式的承载能力小，轴向刚度低，仅适应于短 丝杠，如数控机床的调整环节或升降台式数控铣床的垂直坐 标中。
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( 2) 一端装止推轴承，另一端装向心球轴承
图7-11 一端装止推轴承，另一端装向心球轴承
滚珠丝杠必须采用润滑油或锂基油脂进行润滑， 同时要采用防尘密封装置。如用接触式或非接触密封 圈，螺旋式弹簧钢带，或折叠式塑性人造革防护罩， 以防尘土及硬性杂质进入丝杠。
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§7.4 导轨
一、对导轨的基本要求
导轨的功用概括为起导向和支承作用，在设计导轨时 应考虑以下问题：
1. 有一定的导向精度 导向精度是指机床的运动部件 沿导轨移动时的直线性(对直线运动导轨)或真圆性(对圆运 动导轨)及它与有关基面之间的相互位置的准确性。
图7-16 直线导轨副的配置
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移动件 防尘盖 螺钉2
基准面B
螺钉1 基准面A
图7-17 直线导轨副的配置与固定
支承件
上图两条导轨条中，一条为基准导轨(右导轨)，上有基准面 A。它的滑块上有基准面B。另一条为从动导轨(左导轨)。装配 时，将基准导轨的基准面A靠在支承件的定位面上，用螺钉1顶 靠后固定。滑块则顶靠在移动件的定位面上。
丝杆工作原理课件
丝杆的种类
根据用途不同，丝杆 可分为直线丝杆和旋 转丝杆。
根据滚珠不同，可分 为钢球丝杆和滚柱丝 杆。
按螺母是否转动，可 分为单螺母和双螺母 丝杆。
丝杆的应用
在数控机床中，丝杆用于实 现工作台的直线运动，提高
加工精度和效率。
丝杆广泛应用于数控机床、 机器源自、电子设备、医疗器械等领域。
01
02
03
利用丝杆和螺母之间的滑 动摩擦力实现旋转运动和 直线运动之间的转换。
齿轮丝杆传动
利用齿轮和丝杆的啮合实 现旋转运动和直线运动之 间的转换。
丝杆的旋转运动
丝杆的旋转方向
丝杆的旋转方向取决于螺母的旋 转方向，通常为顺时针或逆时针 。
丝杆的转速
丝杆的转速取决于输入转速和传 动比，可以通过调整输入转速或 传动比来控制丝杆的转速。
润滑周期的确定
根据丝杆的工作状况和润滑剂的性质，确定合理 的润滑周期，保证丝杆的正常运转。
润滑方式的采用
根据实际情况，可以采用涂抹、喷洒、浸油等润 滑方式，确保丝杆得到充分的润滑。
丝杆的维护与保养
定期检查
定期对丝杆进行检查，包括外观、运转情况、磨损情况等，及时 发现并处理问题。
清洗与除尘
定期清洗丝杆，去除附着在丝杆上的杂质和尘土，保持清洁状态。
总结词
自动化应用
详细描述
在某自动化生产线中，丝杆被用于传送带、机器人手臂等设备的精确控制，实现自动化生产过程中的 高精度定位和运动控制。
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丝杆安装前的准备
检查丝杆的型号、规格、尺寸是 否符合要求，准备好安装工具和
材料。
丝杆的安装位置
根据设计图纸和实际需求，确定丝 杆的安装位置，并确保安装基础稳 定、水平。
导轨丝杆简图
有限行程
• 冲压式冲模 • 印刷机械油墨滚筒部 • 光学测量设备 • 主轴 • 电磁阀导轨 • 冲床支柱导轨 • 测力传感器 • 各种复印机 • 各种检查装置
无限行程
• 磁盘装置 • 电子设备 • 半导体制造装置 • 医疗机器 • 测量设备 • 绘图装置 • 复印机
有限行程
• 各种测量装置 • 装配机 • 印刷电路板钻孔机 • 检查装置 • 小型工作台 • 操纵机构 • 自动车床 • 工具磨床 • 内面磨床 • 小型平面磨床
选定精度等级 （行走精度、摇摆精度）
安装面的精度
６．润滑与安全设计
确定润滑剂（润滑脂、油、特殊润滑剂） 确定润滑方法（定期给脂、强制润滑） 确定材质（标准材质、不锈钢、耐高温材质） 确定表面处理（防锈、外观） 防尘设计（伸缩防尘罩、伸缩式防尘盖）
７．计算推力
计算直线运动所必需的推力。
结束选择
综合解说
综合产品目录
A 产品技术说明
选择的要点 ...................... A0-2 选择流程图 ...................... A0-2 直线运动系统的类型与特长 ........ A0-3 额定负荷 ........................ A0-7 ɾ直线运动系统的使用寿命 ........... A0-7 ɾ额定寿命 ......................... A0-7 ɾ基本额定负荷 ..................... A0-7
产品介绍页码
A1-1～
A3-1～
A5-1～
A0-3
500-5C1
类型
LM行程衬套
精密板式直线导轨
交叉滚柱导轨
外观
特长
滚珠丝杠螺母副构简图
滚珠丝杠螺母副构简图————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：滚珠丝杠螺母副结构图及其工作原理本次观察了实训车间的数控车床、数控铣床、加工中心，作为它们进给伺服系统机械传动结构中的滚珠丝杠螺母副的结构都是一样的。
滚珠丝杠螺母副的结构原理图·组成：主要由丝杆、螺母、滚珠和滚道（回珠器）、螺母座等组成。
·工作原理：在丝杆和螺母上加工有弧行螺旋槽，当它们套装在一起时便形成螺旋滚道，并在滚道内装满滚珠。
而滚珠则沿滚道滚动，并经回珠管作周而复始的循环运动。
回珠管两端还起挡珠的作用，以防滚珠沿滚道掉出。
特点：·传动效率高：机械效率可高达92%~98%。
·摩擦力小：主要是用滚珠的滚动代替了普通丝杆螺母副的滑动。
·轴向间隙可消除：也是由于滚珠的作用，提高了系统的刚性。
经预紧后可消除间隙。
·使用寿命长、制造成本高：主要采用优质合金材料，表面经热处理后获得高的硬度。
滚珠丝杠螺母副的滚珠循环方式有两种：滚珠在循环过程中有时与丝杠脱离接触的成为外循环（如图b），始终与丝杠保持接触的成为内循环（如图a）。
(a) 内循环（b）外循环(1)外循环外循环是常用的一种外循环方式。
这种结构是在螺母体上轴向相隔数个半导程处钻两个孔与螺旋槽相切，作为滚珠的进口与出口。
再在螺母的外表面上铣出回珠槽并沟通两孔。
另外，在螺母内进出口处各装一挡珠器，并在螺母外表面装一套筒，这样构成封闭的循环滚道。
外循环结构制造工艺简单，使用较广泛。
其缺点是滚道接缝处很难做得平滑，影响滚珠滚动的平稳性，甚至发生卡珠现象，噪声也较大。
(2)内循环内循环均采用反向器实现滚珠循环，数控机床反向器有两种型式。
圆柱凸键反向器，反向器的圆柱部分嵌入螺母内，端部开有反向槽。
反向槽靠圆柱外圆面及其上端的凸键定位，以保证对准螺纹滚道方问。
贴片机导轨和丝杠的保养
导轨和丝杠其他表面的润滑主要作用是防锈等
四、润滑保养步骤
1．细心擦净导轨和丝杠表面的油污，特别是沟槽里的油污；YAMAHA贴片机注意导轨安装孔内的油污。
2．用黄油枪嘴在注油油嘴往传动腔内部加油，直至内部污油完全被挤出。清除被挤出的污油。
图一、滚珠导轨结构Βιβλιοθήκη 式图二、滚珠丝杠结构示意图
滑座（丝母）与导轨（丝杠）不直接接触，滚珠密闭在滑座（丝母）与导轨（丝杠）间的沟槽里。丝杠和导轨工作时，滚珠在滑座（丝母）与导轨（丝杠）间的沟槽里滚动，丝杠和导轨的磨擦完全是滚珠与滑座（丝母）和导轨（丝杠）沟槽的磨擦。那么丝杠和导轨的润滑实际就是滚珠与沟槽间的润滑。
贴片机导轨和丝杠的保养
一、重要性
贴片机导轨和丝杠直接决定贴片机的传动速度和精度，是设备中价格可替换的最昂贵的机械部件，有效的保养不仅保证设备的精度和速度，同时可延长设备的使用寿命。
二、保养的目的
导轨和丝杠保养目的主要是减少运转磨损。因此有效的润滑和日常卫生的保持尤为重要。
三、结构特点
贴片机导轨为滚珠直线导轨，丝杠为滚珠丝杠。我公司贴片机滚珠导轨有2种型式结构如图一，滚珠丝杠结构图如图二。
3．用手指在丝杠（导轨）表面涂少许油脂，优先保证沟槽内。
4．手推丝母（滑座）来回往复几次，确保油膜均匀。
5．清除多余的油脂，暖机。
注：如滑座（丝母）上无注油油嘴，第2步可省略。
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(MA、MB和MC)
P
负荷计算值
M
力矩计算值
【静态安全系数的参考值】
表1中所示的静态安全系数,请作为使用条件下限的参考值。
运行条件 不经常运行的情况 普通运行的情况
表1 静态安全系数的参考值 负荷条件
冲击小,而轴的挠曲也小 冲击存在,并施加扭曲负荷 施加普通负荷,而轴的挠曲也小 冲击存在,并施加扭曲负荷
fS的下限 1.0～3.5 2.0～5.0 1.0～4.0 2.5～7.0
A0-9
500-5C1
寿命计算公式
直线运动系统的额定寿命(L)可根据基本额定动负荷(C)和负荷荷重(P),按下式计算。
【使用钢球的直线运动系统】
L = C 3 50 P
ʜʜʜʢʣ
【使用滚柱的直线运动系统】
L=
C 10 3
100 ʜʜʜʢʣ
直线运动系统的各项指标均分别记载于本目录各型号的尺寸表中。
静态容许力矩 M0
当直线运动系统受到力矩作用时 , 由于在直线运动系统内的滚动体上的应力分布不均匀 , 两端的滚动体 将承受最大的应力。 静态容许力矩(M0)是指在承受最大应力的接触部分上,使滚动体的永久变形量与滚动面的永久变形量之 和达到滚动体直径的0.0001倍的,大小和方向均一定的力矩。 在直线运动系统中，静态容许力矩用MA、MB和MC这三个方向来定义。
行程 主要用途
有限行程
• 刨床 • 龙门铣床 • 外圆磨床 • 平面磨床 • 圆筒磨床 • 光学测量设备
无限行程
• 游戏机 • 高级家具 • 轻型 重型门 • 工具柜 • 厨房设备 • 自动进给装置 • 电脑外部设备 • 复印机 • 医疗机器 • 各种办公室设备
有限行程
• 游戏机 • 高级家具 • 轻型 重型门 • 各种办公室设备 • 商店用器具 • 堆料机
• 小型化 大负荷容量型 • 自动歪斜矫正型
行程 主要用途
有限行程
• 测量设备工作台 • 光学工作台 • 工具磨床 • 印刷电路板钻孔机 • 医疗机器 • 自动车床 • 工具磨床 • 内面磨床 • 小型平面磨床
有限行程
• 小型电子元件装配机 • 处理机 • 自动记录装置 • 测量设备工作台 • 光学工作台 • 医疗机器
500-5C1
A0-1
选择的要点
500-5C1
综合解说
选择流程图
１．设定使用条件
机械设备的尺寸 导向部分的的空间 安装姿势 （水平、垂直、倾斜、挂壁、悬吊使用） 作用载荷大小与方向 行程长度
２．选择类型
选择合适使用条件的类型
ＬＭ滚动导轨
ＬＭ行程导套
微型导轨
交叉滚柱导轨
板式导轨
直线电机工作台
滚珠花键
无限行程
• 装配机器人的Z轴 • 自动装卸机 • 传送机 • 自动搬运装置 • 绕线机 • 研磨床主轴驱动轴 • 建筑车辆的转向操纵 • 血液检查装置 • ATC • 高尔夫球练习机
无限行程
• 各种计测器 • 三维数字式测量设备 • 印刷机械 • 办公设备 • 自动售货机 • 医疗机器 • 食品包装机械
有限行程
• 冲压式冲模 • 印刷机械油墨滚筒部 • 光学测量设备 • 主轴 • 电磁阀导轨 • 冲床支柱导轨 • 测力传感器 • 各种复印机 • 各种检查装置
无限行程
• 磁盘装置 • 电子设备 • 半导体制造装置 • 医疗机器 • 测量设备 • 绘图装置 • 复印机
有限行程
• 各种测量装置 • 装配机 • 印刷电路板钻孔机 • 检查装置 • 小型工作台 • 操纵机构 • 自动车床 • 工具磨床 • 内面磨床 • 小型平面磨床
综合解说
综合产品目录
A 产品技术说明
选择的要点 ...................... A0-2 选择流程图 ...................... A0-2 直线运动系统的类型与特长 ........ A0-3 额定负荷 ........................ A0-7 ɾ直线运动系统的使用寿命 ........... A0-7 ɾ额定寿命 ......................... A0-7 ɾ基本额定负荷 ..................... A0-7
【使用钢球的直线运动系统】
L = fH• fT• fC fW
3
C P
50 ʜʜʜʢʣ
【使用滚柱的直线运动系统】
L = fH• fT• fC fW
C 10 3
100 ʜʜʜʢʣ
P
L ：额定寿命
（km）
C ：基本额定动负荷
P
L ：额定寿命
C ：基本额定动负荷
P ：外加负荷
（km） （N） （N）
在多数情况下,计算施加到直线运动系统上的负荷是十分困难的。 在实际使用时 , 直线运动系统在运行中大多伴随振动和冲击 , 因此作用负荷不断变化。此外，滚动面的 硬度和直线运动系统部的温度也对使用寿命产生极大影响。 考虑到这些条件,实际使用寿命的计算公式(2)和(3)如下。
选定精度等级 （行走精度、摇摆精度）
安装面的精度
６．润滑与安全设计
确定润滑剂（润滑脂、油、特殊润滑剂） 确定润滑方法（定期给脂、强制润滑） 确定材质（标准材质、不锈钢、耐高温材质） 确定表面处理（防锈、外观） 防尘设计（伸缩防尘罩、伸缩式防尘盖）
７．计算推力
计算直线运动所必需的推力。
结束选择
1D / 5D /•N
."
力矩
俯仰方向
.#
力矩
偏转方向
.$
力矩
旋转方向
PC
径向负荷
MA1
俯仰方向的力矩
TC
扭矩方向的力矩
MA2
俯仰方向的力矩
直线运动系统的各项静态容许力矩值,分别记载于各型号容许力矩的章节中。
A0-8
500-5C1
选择的要点
额定负荷
静态安全系数 fS
直线运动系统在静止或运行时 , 可能受到因振动、冲击，或停启所产生的惯性力等预想不到的外力作 用。对于此类负荷有必要考虑其静态安全系数。
无限行程
• 精密冲压机的导向部 • 冲压模具交换装置 • 各种重物运送装置 • 自动售货机
产品介绍页码
A9-1～
A10-1～
A11-1～
A0-5
类型
板式滚柱链
500-5C1
板式导轨
板式有限运动导轨
外观
• 耐负荷性能优异
• 互换性型
• 将 90 V 形面和平面的组合精 • 低成本简易型
度标准化
特长
• 尺寸小 结构紧凑 • 低成本简易型 • 高强度 高耐久性
直线运动系统的各项指标均分别记载于本目录各型号的尺寸表中。
A0-7
500-5C1
基本额定静负荷 C0
直线运动系统处于静止或运行状态下 , 如果承受过重的负荷或过大的冲击负荷时 , 在滚动面与滚动体接 触的部分将会发生局部性永久变形。一旦该永久变形量超出某一极限,将会妨碍直线运动系统作顺畅的 运行。 基本额定静负荷是指在承受最大应力的接触部份上、使滚动体的永久变形量与滚动面的永久变形量之 和达到滚动体直径的 0.0001 倍的、方向和大小均固定不变的静负荷。直线运动系统的基本额定静负荷 用径向负荷来定义。 基本额定静负荷C0用于计算相对于作用负荷的静态安全系数。
基本额定动负荷C.................. A0-7 基本额定静负荷C0 ................. A0-8 静态容许力矩M0 ................... A0-8 静态安全系数fS ................... A0-9 寿命计算公式 .................... A0-10 刚性 ............................ A0-13 ɾ选择直线运动系统的间隙和预压 ..... A0-13 间隙和预压....................... A0-13 予压与刚性....................... A0-14 摩擦系数 ........................ A0-15 精度 ............................ A0-16 润滑 ............................ A0-16 安全设计 ........................ A0-18 ɾ确定材质 ......................... A0-19 不锈钢产品....................... A0-19 ɾ表面处理 ......................... A0-20 AP-HC............................ A0-20 AP-C............................. A0-20 AP-CF............................ A0-20 ɾ防尘 ............................. A0-23
产品介绍页码
A6-1～
A7-1～
A8-1～
A0-4
类型
交叉滚柱单元
直线滚动单元
500-5C1 选择的要点
直线运动系统的类型与特长
LM滚柱滚动块
综合解说
外观
特长
• 易安装单元型 • 可选择各种各样的使用方法
• 易安装单元型 • 轻量 小型化 • 能在极小的摩擦系数下进行
滚动运动 • 能在无润滑状态下运动 • 成本低
直线运动系统具有两种类型的基本额定负荷 用于计算使用寿命的基本额定动负荷 (C) 和定义静态容 许负荷极限的基本额定静负荷(C0)。
基本额定动负荷C
基本额定动负荷 (C) 是指 , 使一批相同的直线运动系统装置在某一相同条件下分别运行时 , 对于使用钢 球的直线运动系统,其额定寿命(L)为L＝50km,而对于使用滚柱的直线运动系统为L＝100km时,这一方 向和大小都不变的负荷条件被称为基本额定动负荷。 基本额定动负荷(C)用于直线运动系统在承受负荷运行时计算使用寿命。