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滚珠丝杠选型指南

发布日期:2022-01-05 13:54:27浏览次数:384

滚珠丝杠又名滚珠丝杆,由于其定位精度高、使用寿命长、污染小、高速正反转传动和变换传动,已广泛应用于各种工业机械的定位精度控制,如精密机床、工业机械,电子机械和传动机械。很多客户问滚珠丝杠应该怎样选型?那么接下来,作为国内滚珠丝杠生产厂家我们整理了一些技巧,希望对大家有所帮助!

如何对滚珠丝杠进行选型,大致有5个部分,下面给大家详细解读下。

滚珠丝杠自锁,滚珠丝杠轴承,滚珠丝杠导轨

滚珠丝杠型号

1、公称直径

即丝杠的外径,常见规格有12、14、16、20、25、32、40、50、63、80、100、120,不过请注意,这些规格中,各厂家一般只备16~50的货,也就是说,其他直径大部分都是期货(见单生产,货期大约在30~60天之间,日系产品大约是2~2.5个月,欧美产品大约是3~4个月)。

公称直径和负载基本成正比,直径越大的负载越大,具体数值可以查阅厂家产品样本。这里只说明两个概念:动额定负荷与静额定负荷,前者指运动状态下的额定轴向负载,后者是指静止状态下的额定轴向负载。设计时参考前者即可。需要注意的是,额定负荷并非最大负荷,实际负荷与额定负荷的比值越小,丝杠的理论寿命越高。推荐:直径尽量选16~63。

2、导程

导程指的是丝杆旋转一周,螺母直线运动的距离。常见的导程有(单位:mm):2、4、5、6、8、10、16、20、25、32、40,跟导程有关系的参数是螺母运动速度和滚珠丝杆可提供的直线推力。

导程越大,相同转速情况下,直线运动速度越快,具体的计算关系为:

  v=r*i

  v:螺母的移动速度(单位:mm/s)

  r:丝杆的旋转速度(单位:r/s)

  i:导程(单位:mm)

  导程和丝杆推力的关系:

  F=(2*π*T*n)/i

  F:丝杆推力(单位:N)

  T:电机提供的扭矩(单位N·m)

  n:传动效率(滚珠丝杆的传动效率一般为85%-95%)

  i:导程(这里的单位是m)

3、螺母形式

各厂家的产品样本上都会有很多种螺母形式,一般型号中的前几个字母即表示螺母形式。按法兰形式分大约有圆法兰、单切边法兰、双切边法兰和无法兰几种。按螺母长度分有单螺母和双螺母(注意,单螺母和双螺母没有负载和刚性差异,这一点不要听从厂家销售人员的演说,单螺母和双螺母的主要差异是后者可以调整预压而前者不能,另外后者的价格和长度大致均是前者的2倍)。在安装尺寸和性能允许的情况下,设计者在选用时应尽量选择常规形式,以避免维护时备件的货期问题。推荐:频繁动作、高精度维持场合选双螺母,其他场合选双且边单螺母。推荐:螺母形式尽量选内循环双切边法兰单螺母。

4、精度

滚珠丝杆,按国内分类,精度等级有P1、P2、P3、P4、P5、P7、P10,日本、韩国,还有中国台湾省采用JIS等级,即C0、C1、C2、C3、C5、C7、C10;欧洲国家的标准采用的是IT0,IT1, IT2,IT3,IT4,IT5,IT7,IT10。

一般,像我们公司采购的都是台湾的滚珠丝杆,性价比比较高,再其次是日本的。

精度表示方法为:不论你的滚珠丝杆有多长,任取一段300mm,误差都在等级代表的精度之内,各等级代表的精度如下:

一般来说,普通机械采用C7,C10级,数控设备一般采用C5,C3级(C5较多,国内大部分数控机床都是C5级),航空制造设备,精密投影及三坐标测量设备等一般采用C3,C2精度(据我所知,国内民品市场买不到C3以上的滚珠丝杆)。

另外,C7,C10级一般采用轧制方法制造,C5级及以上采用研磨方法制造。

综上所述,非标设计常用的滚珠丝杆精度等级为C7(轧制方法制造或有些人称为转造),而对滚珠丝杆精度等级有更高的要求的,C5(研磨方法制造)也够用了。当然还是要说一句要具体问题具体分析。

5、长度

长度有两个概念,一个是全长,另一个是螺纹长度。有些厂家只计算全长,但有些厂家需要提供螺纹长度。螺纹长度中也有两个部分,一个是螺纹全长,一个是有效行程。前者是指螺纹部分的总长度,后者是指螺母直线移动的理论最大长度,螺纹长度=有效行程+螺母长度+设计裕量(如果需要安装防护罩,还要考虑防护罩压缩后的长度,一般按防护罩最大长度的1/8计算)。

在设计绘图时,丝杠的全长大致可以按照一下参数累加:丝杠全长=有效行程+螺母长度+设计余量+两端支撑长度(轴承宽度+锁紧螺母宽度+裕量)+动力输入连接长度(如果使用联轴器则大致是联轴器长度的一半+裕量)。特别需要注意的是,如果你的长度超长(大于3米)或长径比很大(大于70),最好事先咨询厂家销售人员可否生产,总体的情况是,国内厂家常规品最大长度3米,特殊品16米,国外厂家常规品6米,特殊品22米。当然不是说国内厂家就不能生产更长的,只是定制品的价格比较离谱。推荐:长度尽量选6米以下,超过的用齿轮齿条更划算了。


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