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丝杆升降机的工作原理是利用蜗杆带动蜗轮实现减速,其减速部件是蜗杆传动,蜗轮中心是内螺纹结构和丝杆相匹配,由于其结构特点,丝杆升降机一般采用润滑脂润滑,部分丝杆升降机也采用润滑油润滑,可保证其工作的稳定性有效延长使用寿命。
蜗轮丝杆升降机为了提高其使用效率,设计所采用的蜗轮材料都以有色金属为主要材料,蜗杆多采用硬质钢材。因蜗轮蜗杆之间为滑动摩擦传动,运行过程中蜗轮蜗杆会产生较大的热量,使减速机表面温度升高,因此减速机箱体内零部件会因热胀系数的不同而产生配合差异,形成间隙从而导致漏油。此外润滑油更换、选用不合理也会造成升降机漏油。因此选择升降机时一定要注意材质搭配的合理,润滑油选择、添加正确。
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滚珠丝杠副高速化的技术对策滚珠丝杠螺母副是数控机床进给驱动系统的主要功能部件。随着数控机床向高速化方向发展,对机床的进给速度提出了更高的要求。虽然目前人们为了实现高速进给探索研究出直线电动机、并联虚拟轴机床,但由于它们成本高以及技术不是很完善等问题,还没能被广泛接受。因而高速滚珠丝杠螺母副传动系统在高速进给驱动系统中仍然占主导地位。因此,有必要对实现丝杠螺母副高速化的方法及相关问题进行研究。
1.高速的实现方法
(1)加大导程和螺纹头数 这就是我们常说的大导程滚珠丝杠副,先前的观点是因导程增大不利于提高导程精度,而且进给系统的静刚度迅速下降,所以只适用于对定位精度要求不高的快速驱动场合。
(2)增加丝杠的旋转速度,增加电动机的旋转速度可以提高进给速度,但是由于丝杠本身的固有频率,因而存在临界速度的限制。
(3)丝杠固定,螺母驱动螺母一边转动一边沿固定的丝杠作轴向移动,没有了作为转速上限的回转丝杠的弯曲临界转速。但是弯曲固有频率在固定丝杠的情况下也必须加以考虑
(4)丝杠和螺母同时驱动。
2. 高速化引发问题的解决 对于高速机床来说,在满足高速度的前提下,还要保证,片面地要求高速度是没有意义的。滚珠丝杠进给系统在高速下长时间运行都会导致滚珠丝杠温度的上升,随之势必产生滚珠丝杠的轴向热位移,直接导致机床进给轴的定位精度下降。为此,需要采取一定的措施来抑制热位移,改善机床进给轴的定位精度,从而提高机床的工作精度。
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滚珠丝杆副由滚珠丝杆、滚轴螺母和滚珠组成,是一种可将旋转运动转变为直线运动,或者将直线运动转变为旋转运动的部件。滚珠丝杆副具有传动、工作寿命长、运动平稳、同步无爬行、无反向侧隙、摩擦特性优良、对环境适应性强等优点,是各类数控机床以及机电产品的关键传动副和定位元件,已广泛应用于各个传动领域。
目前国内制造滚珠丝杆的厂家,工艺路线多少都有些差别,产品质量也存在不少问题。一般的制造工艺步骤为:下料(材料绝大多数为GCr15)--校直--车外圆--中频淬火--回火--修研中心孔--磨外圆--螺纹磨磨削丝杆螺纹--铣键槽或方身--钳工工艺--去应力--半精密螺纹磨磨削丝杆螺纹--再去应力--研磨中心孔--精密外圆磨--精密螺纹磨磨削丝杆螺纹--倒两端不完整牙1/4圈--螺纹磨削倒角螺纹及顶端45°处理。
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选用38CrMoAl为丝杆材料,基于脉冲电化学复合光整技术的精密滚珠丝杆的制造工艺步骤为:
下料--校直--外圆--调质--修研中心孔--磨外圆--螺纹磨磨削丝杆螺纹--铣键槽或方身--钳工工艺--去应力--研中心孔--辉光离子氮化--脉冲电化学复合光整加工--倒两端不完整牙1/4圈--螺纹磨削倒角螺纹,后进行顶端45°处理。
屏蔽门丝杆的开启和关闭是由高速丝杠副传动来实现的,要求该传动机构具有很高的传动精度及较长的使用寿命,高速丝杠副传动无偏载机构是对以前的丝杠副传动机构的改进,可以解决高速丝杠传动中丝杠因负载、变形、安装误差等造成的传动、偏差及使用寿命等问题。
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