直线运动机构ppt课件
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单圆弧型
双圆弧型
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主要尺寸:
理想接触角 =450 R=1.04rb e=sin(R-rb)
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单圆弧型
特点:接触角随轴向载荷的变化而变化
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双圆弧型
特点:角基本保持不变,加工成本高
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(2)滚珠的循环方式 内循环 外循环
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1)内循环 滚珠在循环的过程中始终没有脱离丝杠。
丝杠
螺母 滚珠 反向器
保证反向传动精度
预紧目的:
提高刚度
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采用方法:
(1)双螺母螺纹预紧调整法
锁紧螺母 调整螺母
右螺母
左螺母
旋转调整螺母2使丝杠左螺母向左,并用锁紧产生拉伸预紧。 调整方便,但预紧量不易掌握。
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特点:
结构简单,刚性好,预紧可靠,使用中 调整方便,但不能精确定量调整
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(2)双螺母齿差预紧调整法
套筒
内齿轮
丝杠
外齿轮
两端丝杠螺母3上分别有齿数为Z1、Z2的圆柱齿轮,并分别与 相应的内齿圈2相啮合,一般Z1与Z2相差一个齿,s=P*|Z1Z2|/Z1*Z2,其中P为丝杠导程,可实现定量精密微调,工作可靠, 使用中调整方便,但结构复杂,加工和装配工艺性能较差。 41
收音机的调整螺旋
6
二、滚珠丝杠副传动部件
1、滚珠丝杠副的组成及特点 (1)组成
摩擦性质为滚动摩擦。 滚动螺旋传动是在具
有圆弧形螺旋槽的螺 杆和螺母之间连续装 填若干滚动体(多用 钢球),当传动工作 时,滚动体沿螺纹滚 道滚动并形成循环。
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螺母
滚珠
丝杠 螺旋槽
螺旋槽
回路管道
8
9
滚珠丝杠螺母副的组成: 带螺纹槽的丝杠 带螺纹槽的螺母 滚珠 反向器
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浮动式反向器的循环
滚珠
螺母
丝杠 反向器
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特点: • 滚珠循环回路短,流畅性好,效率高;
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• 螺母的径向尺寸小, 加工困难,装配调整 不易;
• 适用于高速、高灵敏度、高刚度的精密进 给系统。
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2)外循环 滚珠在循环过程中脱离过丝杠
螺母 滚珠 丝杠 螺旋槽
螺旋槽
回路管道
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特点: • 滚珠循环回路长,流畅性差,效率低; 工艺简单,螺母的径向尺寸大,易于制造; 挡珠器刚性差,易磨损。
按实际使用要求,在每一精度等级内指定了导程精度的 验收检验项目,未指定的检验项目其导程误差不得低于下一 级精度的规定值。
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(2)标注方法
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(3)尺寸系列
公称直径系列(mm) 6、8、10、12、16、20、25、32、40………
公称导程系列(mm) 1,2,2.5,3,4,5,6,8,10,12…..
注意:
尽可能优先选用公称导程为4、5、 6、8、10系列的滚珠丝杠螺母副
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(4)推荐采用的精度等级
数控机床、精密机床和精密仪器等用于开环和 半闭环进给系统,根据定位精度和重复定位精 度的要求可选用1、2、3级;
一般传动可选用4、5级; 全闭环系统可选用2、3、4级。
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5、滚珠丝杠副轴向间隙的调整与预紧 轴向间隙调整的目的:
第四章
直线运动机构
1
一、丝杠螺母机构
丝杠螺母机构又称螺旋传动机构,它主要用来将旋转运动变 换为直线运动或将直线运动变换为旋转运动。有以传递力为 主的(千斤顶),有以传递运动为主的(进给丝杠),还有 调整零件之间相对位置的(螺旋测微器)。
传力螺旋 (传递动力 )
分 类
传导螺旋 (传递运动 )
调整螺旋 (调整位置 )
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(2)特点
优点:
1)传动效率高(>0.9) 2)轴向刚度高 3)运动平稳,传动精度高 4)磨损小,寿命长
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缺点:
不自锁,需附加自锁装置,抗振性差,结构复杂,制造 工艺要求高,成本较高。
应用:汽车转向机构、数控机床等要求高效率、高 精度的机械传动中。
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2、滚珠丝杠副的典型结构类型
(1)螺纹滚道型面的形状及主要尺寸
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(2)基本导程Ph 定义: 丝杠相对螺母旋转2π弧度 时,螺母上基准点的轴向位移;
导程小→精度高→承载能力小
导程的大小要根据机床加工精度的要求确定,精度高时,导程小一 些;精度低时,导程大些。但导程取小后,滚珠直径将取小,使滚 珠丝杠副的承载能力下降;若滚珠直径不变,导程取小后,螺旋升 角也小,传动效率将下降。因此,一般地,导程数值的确定原则是: 在满足加工精度的条件下尽可能取得大一些。
2
1)传力单螺旋传动机构:螺 母与机架固联,螺杆回转 并作直线运动.
要求: 高的强度和自锁性;
3
2)传导单螺旋传动机构:螺杆相对于机架转动,螺 母相对机架作移动
用于传递运动; 要求: 高的精度和效率; 实例: 车床中的丝杠杆 虎钳等。
4
车床丝杆
5
调整螺旋
用于调整并固定零件或部件之间的相 对位置,一般不经常转动,要求自锁, 有时也要求很高精度
(或列)分别承受轴向载荷的 50%、30%、15%左右,因此 工作圈(或列)数一般取:
j=2.5~3.5
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4、滚珠丝杆副的精度等级及标注方法
(1)精度等级 根据GB/T17587.3-1998(与ISO 3408-3:1992
同)标准:将滚珠丝杠副的精度分成为七个等级
1、2、3、4、5、7、10,1级为最高
这种结构是在螺母体上轴 向相隔2.5圈或3.5圈螺纹 处钻两个孔与螺旋槽相切, 作为滚珠的进口与出口。再 用弧形铜管插入进口和出口 内,形成滚珠返回通道,由 弯管的端部来引导滚珠;这 种弯管由两半合成,采用冲 压件,工艺性好。外循环方 式制造工艺简单、应用广泛, 但螺母径向尺寸较大,因用 弯管端部作挡珠器,故刚性 差、易磨损,噪音较大。
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(3)行程λ
丝杠相对螺母旋转任意弧度时,螺母上基 准点的轴向位移。
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(4)滚珠直径 db 滚珠直径大,则承载能力也大。 应根据轴承厂提供的尺寸选用
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(5)滚珠个数N N过多,流通不畅,易产生阻
塞; N过少,承载能力小,滚珠自
载加距磨损和变形
一般取:N<150
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(6)滚珠的工作圈(或列)数 j 由于第一、第二、第三圈
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① 螺旋槽式
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② 插管式
插管
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盖板
螺母
③ 端盖式
特Байду номын сангаас: 应用较少,常以单螺母形式用作升
降传动机构。
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3、滚珠丝杠副的主要尺寸参数
滚珠直径
公称直径
丝杠大径 丝杠小径
螺母小径 螺母大径
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(1)公称直径do
指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。它与承载能力直接有关,常用范围为 30—80 mm,一般大于丝杠长度的1/35—/30。