滚珠丝杠安装方式的研究

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滚珠丝杠安装方式的研究滚珠丝杠安装方式的研究
周志红①文怀兴①杨东生②
(①陕西科技大学，陕西成阳712081；②南京四开电子企业有限公司，江苏南京210007)
摘要：结合生产实践，采用-种预拉伸结构，使丝杠在温度升高的情况下满足了工作要求。经多年来在数
控机床上的实际应用。效果良好。
关键词：滚珠丝杠数控机床预拉伸传动精度
Study on the Installation Method of Ballscrews
ZHOU Zhihong①，WEN Huaixing①，YANG Dongsheng②
(()Shaanxi University of Science&Technology，Xianyang 712081，CHN；
②Nanjing Sky Electronic Enterprise Ltd.Nanjing 210007，CHN)
stract：Combining with the productive practice，a pre-stretching structure is applied in this article to make the
ballscrews work well at the time of temperature increment.The yearspractical application has proved
of high rationality and performance.
ywords：Ballscrew；NC Machine；Pre-stretching；Transmission Accuracy
滚珠丝杠的特点及应用
滚珠丝杠副是由丝杠、螺母、滚珠等零件组成的机
件，其作用是将旋转运动变为直线运动。滚珠丝
有传动效率高，磨损小，运动平衡，无爬行现象，
精度高等优点。它是传统滑动丝杠的进-步延伸
，滚珠丝杠副因优良的摩擦特性使其广泛地运用
种工业设备、精密仪器。尤其是近年来，滚珠丝杠
为数控机床直线驱动执行单元，在机床行业中运
，极大地推动了数控机床的发展。
滚珠丝杠的安装方式
数控机床的进给系统要获得高的传动精度，除了
丝杠副本身的刚度外，滚珠丝杠的正确安装及支
构也不容忽视。滚珠丝杠副作为数控机床关键功
件之-，它的安装形式优劣很大程度上决定了机
动精度和加工精度J。在现有机床中，滚珠丝
安装方式-般有4种：(1)-端固定，-端自由；
端游动；(3)-端固定，-端游动；(4)两端固定。
安装方式所适用的加工状况如下：方式(1)适用
回转、丝杠较短的情况；方式(2)适用于中速回
况；方式(3)适用于中速回转、高精度的情况；
4)适用于高速回转、高精度的情况。本文以高
精度数控机床为例，来分析丝杠因温升因素影响
下的具体安装形式。
2.1 温度因素分析
滚珠丝杠安装时，-定要确保其轴线同与之配套
导轨的平行，另-方面要考虑温升对滚珠丝杠造成的
影响。因为滚珠丝杠运转时，其温度的升高会影响到
丝杠的传动精度。因随着滚珠丝杠温度的升高，热应
力效应会使滚珠丝杠轴向伸长。这点在高速高精度的
机床中比较显著。影响滚珠丝杠温度升高的因素是预
紧力和润滑不良。其原因是在提高滚珠丝杠副的反向
传动精度和轴向刚度时，为避免造成机械传动系统的
爬行现象，使螺母预紧力超过预定值。预紧力过大会
造成传动效率降低、摩擦力增加、磨损增大、使用寿命
降低等缺陷。预紧力F。的大猩通过理论计算求龋
砟孝c。 (1)
式中：f为预加负荷系数；C。为额定动载荷，N，C。
0亿/R×F。无/(m)：，为预期运行距离，km；R为滚
珠丝杠副导程；巴为当量载荷，N以为负荷系数航为
精度系数以为可靠性系数。
由于预紧力的施加增加了螺牙的摩擦扭矩，致使
工作时滚珠丝杠温度升高。同时润滑油的选取与润滑
方式也直接影响滚珠丝杠温度。
2.2 滚珠丝杠热变形计算
为避免滚珠丝杠因温度的升高而产生的轴向伸长
变形，我们在安装时采用预拉力来补偿此变形旧1。但
固等等等