如何保持滾珠絲桿的精度

滾珠絲杠通常用于需要精確定位的地方。高機(jī)械效率、低傳遞扭矩和幾乎為零的軸向游隙使?jié)L珠絲杠成為工具定位和飛機(jī)副翼驅(qū)動(dòng)等應(yīng)用中的重要設(shè)備。但是，連續(xù)工作產(chǎn)生的阻力和熱量會(huì)導(dǎo)致較大的摩擦力和定位誤差。

增加滾珠絲杠摩擦的設(shè)計(jì)因素也會(huì)增加扭矩，進(jìn)而影響定位精度。當(dāng)滾珠在滾珠絲杠螺母和絲杠軸之間被壓縮時(shí)產(chǎn)生的楔形效應(yīng)是潛在的摩擦源。正轉(zhuǎn)時(shí)，球通常壓在螺母上；反轉(zhuǎn)時(shí)，球被壓在絲杠軸上。由于滑動(dòng)摩擦系數(shù)遠(yuǎn)大于滾動(dòng)摩擦系數(shù)（0.1 到 0.3 不移動(dòng)；0.001 到 0.003 滾動(dòng)），楔形效應(yīng)大大增加了扭矩。

上海慧騰工業(yè)設(shè)備有限公司是一家主營(yíng)上銀HIWIN和銀泰PMI傳動(dòng)元件的供應(yīng)商，創(chuàng)始人19年專業(yè)從事滾珠絲桿和直線導(dǎo)軌經(jīng)驗(yàn)。公司是集倉(cāng)儲(chǔ)、銷售、服務(wù)為一體的企業(yè)。

公司主營(yíng)產(chǎn)品包括：滾珠絲桿、直線導(dǎo)軌、不銹鋼導(dǎo)軌、交叉導(dǎo)軌、線性模組。主要銷售品牌為臺(tái)灣上銀HIWIN和銀泰PMI。產(chǎn)品涉及行業(yè)：機(jī)床、工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備、產(chǎn)業(yè)機(jī)械、半導(dǎo)體/光伏設(shè)備、醫(yī)療器械、3C自動(dòng)化、運(yùn)輸系統(tǒng)、電子設(shè)備、數(shù)控機(jī)床設(shè)備及其他需要傳動(dòng)元件的行業(yè)。

公司經(jīng)營(yíng)理念：公司一直一直秉承著以人為本、誠(chéng)信經(jīng)營(yíng)的理念!

    當(dāng)滾珠絲杠軸在固定角度內(nèi)振動(dòng)時(shí)，擠壓引起的扭矩尤其麻煩。這種運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)扭矩，即使是極其精密的零件也難以完全消除。但是，可以通過(guò)使用哥特式拱形而不是圓形滾珠凹槽或通過(guò)降低滾珠絲杠的剛度來(lái)最小化該扭矩。哥特式拱門具有深V形截面，流動(dòng)性更好。

    兩個(gè)滾珠絲杠螺母一起使用時(shí)，通常用墊片隔開(kāi)，預(yù)緊力由墊片厚度決定。用碟形彈簧代替實(shí)心墊圈可以降低滾珠絲杠扭矩，碟形彈簧允許軸向變形以減少擠壓。 另一個(gè)主要的阻力來(lái)源，相鄰球之間的摩擦，可以通過(guò)移除幾個(gè)球或用間隔球（即有間隙的球）替換其中一些來(lái)減少。使用這些方法，摩擦產(chǎn)生的扭矩最多可降低 30%。同樣的方法在減少滾珠和它們的滾道之間的摩擦方面也是有效的。

    為了最大限度地減少摩擦，隔離球和承載球應(yīng)相互交替。然而，某些負(fù)載和剛度要求可能需要每三個(gè)承載球一個(gè)間隔球。隔離球的直徑比承載滾珠稍小，充當(dāng)惰輪，它們與承載滾珠的旋轉(zhuǎn)方向相反，并減少接觸摩擦。使用隔離滾珠或減少承載滾珠數(shù)量的不利后果是滾珠絲杠的承載能力降低，必須通過(guò)降低工作負(fù)載或增加滾珠絲杠尺寸來(lái)補(bǔ)償。

潤(rùn)滑引起的阻力也會(huì)增加摩擦扭矩，尤其是在高速下，并且大多數(shù)滾珠絲杠的使用速度遠(yuǎn)低于 5 m/min。 然而，現(xiàn)代機(jī)床要求速度超過(guò) 10 m/min，一些系統(tǒng)應(yīng)用的速度高達(dá) 30 m/min。產(chǎn)生最小阻力的潤(rùn)滑劑類型取決于滾珠絲杠的軸向轉(zhuǎn)速。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)轉(zhuǎn)速在500轉(zhuǎn)以下或移動(dòng)速度為3m/min時(shí)，最好用油脂潤(rùn)滑。在這些較低的速度下，主要是邊界潤(rùn)滑。 當(dāng)轉(zhuǎn)速超過(guò)500轉(zhuǎn)時(shí)，主要靠油膜潤(rùn)滑，油是最好的潤(rùn)滑劑。

在計(jì)算滾珠絲杠本身產(chǎn)生的熱量時(shí)，高工作量是最大的潛在原因之一。通常，工作載荷約為滾珠絲杠頂推力的 3 倍。更大的負(fù)載必須通過(guò)增加所使用的滾珠絲杠組件的尺寸或通過(guò)更大的潤(rùn)滑劑冷卻能力來(lái)補(bǔ)償。補(bǔ)償熱膨脹的一種方法是對(duì)滾珠絲杠施加預(yù)載荷。這是通過(guò)將絲杠軸加工成負(fù)公差尺寸來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這樣，在裝配過(guò)程中，螺紋扭矩略有縮短，滾珠絲杠螺母被壓縮。 螺桿膨脹裝置在工作溫度下正常工作。

    在極高的溫度下，可以將單獨(dú)的冷卻系統(tǒng)安裝到滾珠絲杠中，以在絲杠軸上噴射空氣或油霧。通常，空氣冷卻效率更高，并且不會(huì)像那樣磨損。也可以通過(guò)將加壓水通過(guò)中空軸滾珠絲杠進(jìn)行冷卻，這樣的系統(tǒng)，滾珠絲杠的溫度幾乎不會(huì)升高。