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滚珠丝杠型号(滚珠丝杠型号及参数表)

2024-03-30 16:30:41 来源:阿帮个性网 点击:
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  1. 滚珠丝杠型号选择
  2. 滚珠丝杠型号含义对照表
  3. 滚珠丝杠型号查询尺寸表
  4. 滚珠丝杠型号表大全
  5. 滚珠丝杠型号怎么看
  6. 滚珠丝杠型号怎么表示

滚珠丝杠型号选择

滚珠丝杠的种类选择:

滚珠丝杠的螺母,根据钢球的循环方式可分为:弯管式、循环器式、端盖式。这三种循环方式的特长。

弯管式

(SBN、BNF、BNT、BNFN、BIF和BTK型)这些型号,搜索的到。

循环式导片式(HBN型)

这些型号是最典型的螺母,通过使用弯管让钢球经行循环。钢球从丝杆轴的沟槽中掬取进入弯管后,再回到沟槽中,做无限循环运动。

循环器式

(DK、DKN、DIK、JPF和DIR型)

这些型号是最小型的螺母,通过循环器改变钢球的行进方向,越过丝杆轴外径回到原位,做无限循环运动。

端盖式

(SBK、SDA、SBKH、WHF、BLK、WGF、BLW、WTF、CNF和BLR型)

这些型号是最合适高速给进的螺母。钢球利用端盖,从丝杆轴的沟槽中被掬取到螺母的通孔里,通过通孔又回到沟槽中,做无限循环运动。

滚珠丝杠型号含义对照表

滚珠丝杠由螺杆、螺母和滚珠组成。它的功能是将旋转运动转化成直线运动,这是滚珠螺丝的进一步延伸和发展,这项发展的重要意义就是将轴承从转动动作变成滑动动作。由于具有很小的摩擦阻力,滚珠丝杠被广泛应用于各种产业设备和精密仪器。选择滚珠丝杠认准钛浩,专业品质保障!滚珠丝杠是工具机和精密机械上最常使用的传动元件,其主要功能是将旋转运动转换成线性运动,或将扭矩转换成轴向反覆作用力,同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。滚珠丝杠的特点:1、与滑动丝杠副相比驱动力矩为1/3由于滚珠丝杠副的丝杠轴与丝母之间有很多滚珠在做转动运动,所以能得到较高的运动效率。与过往的滑动丝杠副相比驱动力矩达到1/3以下,即达到同样运动结果所需的动力为使用转动丝杠副的1/3。在省电方面很有帮助。2、高精度的保证滚珠丝杠副是用日本制造的世界最高水平的机械设备连贯生产出来的,特别是在研削、组装、检查各工序的工厂环境方面,对温度·湿度进行了严格的控制,由于完善的品质治理体制使精度得以充分保证。3、微进给可能滚珠丝杠副由于是利用滚珠运动,所以启动力矩极小,不会出现滑动运动那样的爬行现象,能保证实现精确的微进给。4、无侧隙、刚性高滚珠丝杠副可以加予压,由于予压力可使轴向间隙达到负值,进而得到较高的刚性(滚珠丝杠内通过给滚珠加予压力,在实际用于机械装置等时,由于滚珠的斥力可使丝母部的刚性增强)。5、高速进给可能滚珠丝杠由于运动效率高、发热小、所以可实现高速进给(运动)。

滚珠丝杠型号查询尺寸表

滚珠丝杠的选型过程中对滚珠丝杠本身需要注意的主要参数如下:

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

也称螺距,即螺杆每旋转一周螺母直线运动的距离,常见导程有1、2、4、6、8、10、16、20、25、32、40,中小导程现货产品一般只有5、10,大导程一般有1616、2020、2525、3232、4040(4位数前两位指直径,后两位指导程),其他规格多数厂家见单生产。导程与直线速度有关,在输入转速一定的情况下,导程越大速度越快。推荐:导程尽量选5和10。

3、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。

4、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。

5、精度

滚珠丝杠按GB分类有P类和T类,即传动类和定位类,精度等级有1、2、3、4.....几种,国外产品一般不分传动还是定位,一律以C0~C10或具体数值表示,一般来说,通用机械或普通数控机械选C7(任意300行程内定位误差±0.05)或以下,高精度数控机械选C5(±0.018)以上C3(±0.008)以下,光学或检测机械选C3以上。特别需要注意的是,精度和价格关联性很大,并且,精度的概念是组合和维持,也就是说,螺杆的导程误差不能说明整套丝杠的误差,出厂精度合格不能说明额定使用寿命内都维持这个精度。这是个可靠性的问题,与生产商的生产工艺有关。推荐:精度尽量选C7。

以上说的都是主要参数,在选用型号时还得用到以下参数:珠卷数,珠径,制造方式代码,预压等级等。分别说明如下:

6、珠卷数

这个参数一般标注在型号的导程后,如4010-4,这个“-4”就是珠卷数,因为有循环方式的问题说起来比较复杂,用户可以简单的理解为滚动体的循环圈数,“-4”就是4个循环,这个数值越大表示负载越大螺母长度越长。

7、珠径

这个参数是指滚动体的直径,型号中不会体现,但是在各厂家的技术参数表中会标识,一般与公称直径和导程相关,用户不必理会。但是有些用户因使用不当导致滚珠掉出螺母外需要重装滚珠时这个参数是要注意的,尺寸一般精确到0.001,当然,不推荐用户自行安装,否则厂家不会提供无偿维护,即使产品仍在保修期内。如有滚珠意外掉落的情况,应通知供应商协助安装。

8、制造方式代码

滚珠丝杠的制造方式主要是两种:轧制和磨制,前者也称滚轧制造或转造,一般用F表示。后者也称研磨制造。一般用G表示。因工艺的不同,两者能达到的精度等级不同,目前,轧制方式能达到的最高精度是C5级,我所知的只有REXROTH可以达到这个精度。而磨制可以成产出更高精度的产品。不过请注意,两种制造方式与精度、性能没有逆向必然性,也就是说如果你选用的精度是C7,那么与它是怎么制造出来的无关。事实上我碰到许多厂家的专业销售人员都未必知道两者之间的详细区别,所以多说几句:轧制属于批量制造,磨制属于精确制造,前者的生产效率远远高于后者,但是前者的制造设备成本也远远高于后者。换句话说,磨制丝杠的进入门槛较低,轧制生产的进入门槛较高,能生产轧制丝杠的厂家一般也能生产磨制丝杠,而能生产磨制丝杠的厂家不一定能生产轧制丝杠。所以,同精度产品如果该可以买到轧制品就不要买磨制品,原因很简单:便宜。另外说明一点,轧制和磨制仅指螺杆,螺母全是磨削制造。

9、预压

也称预紧。关于预压,用户不必了解具体预紧力和预紧方式,只需按照厂家样本选择预压等级即可。等越高螺母与螺杆配合越紧,等级越低越松。遵循的原则是:大直径、双螺母、高精度、驱动力矩较大的情况下预压等级可以选高一点,反之选低一点。

 附:

①确定定位精度;

②通过马达及对速度的要求来确定丝杠轴承导程;

③查看螺母尺寸确定行程及相关丝杠轴承轴端数据;

④通过负载及速度分布(加减速)来确定平均轴向力和转速;

⑤通过平均轴向力确定预压力;

⑥预期寿命,轴向负荷,转速确定动额定负荷;

⑦基本动额定负荷,导程,临界转速,DmN值限制确定丝杠轴承外径及螺母形式;

⑧外径,螺母,预压,负荷确定刚性(机台设计);

⑨环境温度,螺母总长确定热变及累积导程;

⑩丝杠轴承刚性,热变位确定预拉力;

⑪机床最高速度,温升时间,丝杠轴承规格确定马达驱动扭矩及规格。

-End-

☞来源:对钩网、金属加工

☞本文编辑:清荷

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滚珠丝杠型号表大全

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滚珠丝杠的选型过程中对滚珠丝杠本身需要注意的主要参数如下:

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

也称螺距,即螺杆每旋转一周螺母直线运动的距离,常见导程有1、2、4、6、8、10、16、20、25、32、40,中小导程现货产品一般只有5、10,大导程一般有1616、2020、2525、3232、4040(4位数前两位指直径,后两位指导程),其他规格多数厂家见单生产。导程与直线速度有关,在输入转速一定的情况下,导程越大速度越快。推荐:导程尽量选5和10。

3、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。

4、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。

5、精度

滚珠丝杠按GB分类有P类和T类,即传动类和定位类,精度等级有1、2、3、4.....几种,国外产品一般不分传动还是定位,一律以C0~C10或具体数值表示,一般来说,通用机械或普通数控机械选C7(任意300行程内定位误差±0.05)或以下,高精度数控机械选C5(±0.018)以上C3(±0.008)以下,光学或检测机械选C3以上。特别需要注意的是,精度和价格关联性很大,并且,精度的概念是组合和维持,也就是说,螺杆的导程误差不能说明整套丝杠的误差,出厂精度合格不能说明额定使用寿命内都维持这个精度。这是个可靠性的问题,与生产商的生产工艺有关。推荐:精度尽量选C7。

以上说的都是主要参数,在选用型号时还得用到以下参数:珠卷数,珠径,制造方式代码,预压等级等。分别说明如下:

6、珠卷数

这个参数一般标注在型号的导程后,如4010-4,这个“-4”就是珠卷数,因为有循环方式的问题说起来比较复杂,用户可以简单的理解为滚动体的循环圈数,“-4”就是4个循环,这个数值越大表示负载越大螺母长度越长。

7、珠径

这个参数是指滚动体的直径,型号中不会体现,但是在各厂家的技术参数表中会标识,一般与公称直径和导程相关,用户不必理会。但是有些用户因使用不当导致滚珠掉出螺母外需要重装滚珠时这个参数是要注意的,尺寸一般精确到0.001,当然,不推荐用户自行安装,否则厂家不会提供无偿维护,即使产品仍在保修期内。如有滚珠意外掉落的情况,应通知供应商协助安装。

8、制造方式代码

滚珠丝杠的制造方式主要是两种:轧制和磨制,前者也称滚轧制造或转造,一般用F表示。后者也称研磨制造。一般用G表示。因工艺的不同,两者能达到的精度等级不同,目前,轧制方式能达到的最高精度是C5级,我所知的只有REXROTH可以达到这个精度。而磨制可以成产出更高精度的产品。不过请注意,两种制造方式与精度、性能没有逆向必然性,也就是说如果你选用的精度是C7,那么与它是怎么制造出来的无关。事实上我碰到许多厂家的专业销售人员都未必知道两者之间的详细区别,所以多说几句:轧制属于批量制造,磨制属于精确制造,前者的生产效率远远高于后者,但是前者的制造设备成本也远远高于后者。换句话说,磨制丝杠的进入门槛较低,轧制生产的进入门槛较高,能生产轧制丝杠的厂家一般也能生产磨制丝杠,而能生产磨制丝杠的厂家不一定能生产轧制丝杠。所以,同精度产品如果该可以买到轧制品就不要买磨制品,原因很简单:便宜。另外说明一点,轧制和磨制仅指螺杆,螺母全是磨削制造。

9、预压

也称预紧。关于预压,用户不必了解具体预紧力和预紧方式,只需按照厂家样本选择预压等级即可。等越高螺母与螺杆配合越紧,等级越低越松。遵循的原则是:大直径、双螺母、高精度、驱动力矩较大的情况下预压等级可以选高一点,反之选低一点。

 附:

①确定定位精度;

②通过马达及对速度的要求来确定丝杠轴承导程;

③查看螺母尺寸确定行程及相关丝杠轴承轴端数据;

④通过负载及速度分布(加减速)来确定平均轴向力和转速;

⑤通过平均轴向力确定预压力;

⑥预期寿命,轴向负荷,转速确定动额定负荷;

⑦基本动额定负荷,导程,临界转速,DmN值限制确定丝杠轴承外径及螺母形式;

⑧外径,螺母,预压,负荷确定刚性(机台设计);

⑨环境温度,螺母总长确定热变及累积导程;

⑩丝杠轴承刚性,热变位确定预拉力;

⑪机床最高速度,温升时间,丝杠轴承规格确定马达驱动扭矩及规格

滚珠丝杠型号怎么看

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一、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。

二、导程

也称螺距,即螺杆每旋转一周螺母直线运动的距离,常见导程有1、2、4、6、8、10、16、20、25、32、40,中小导程现货产品一般只有5、10,大导程一般有1616、2020、2525、3232、4040(4位数前两位指直径,后两位指导程),其他规格多数厂家见单生产。

导程与直线速度有关,在输入转速一定的情况下,导程越大速度越快。推荐:导程尽量选5和10。

三、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。

四、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。

五、精度

滚珠丝杠按GB分类有P类和T类,即传动类和定位类,精度等级有1、2、3、4.....几种,国外产品一般不分传动还是定位,一律以C0~C10或具体数值表示。

一般来说,通用机械或普通数控机械选C7(任意300行程内定位误差±0.05)或以下,高精度数控机械选C5(±0.018)以上C3(±0.008)以下,光学或检测机械选C3以上。

特别需要注意的是,精度和价格关联性很大,并且,精度的概念是组合和维持,也就是说,螺杆的导程误差不能说明整套丝杠的误差,出厂精度合格不能说明额定使用寿命内都维持这个精度。

这是个可靠性的问题,与生产商的生产工艺有关。推荐:精度尽量选C7。

以上说的都是主要参数,在选用型号时还得用到以下参数:珠卷数,珠径,制造方式代码,预压等级等。分别说明如下:

六、珠卷数

这个参数一般标注在型号的导程后,如4010-4,这个“-4”就是珠卷数,因为有循环方式的问题说起来比较复杂,用户可以简单的理解为滚动体的循环圈数,“-4”就是4个循环,这个数值越大表示负载越大螺母长度越长。

七、珠径

这个参数是指滚动体的直径,型号中不会体现,但是在各厂家的技术参数表中会标识,一般与公称直径和导程相关,用户不必理会。

但是有些用户因使用不当导致滚珠掉出螺母外需要重装滚珠时这个参数是要注意的,尺寸一般精确到0.001,当然,不推荐用户自行安装,否则厂家不会提供无偿维护,即使产品仍在保修期内。

如有滚珠意外掉落的情况,应通知供应商协助安装。

八、制造方式代码

滚珠丝杠的制造方式主要是两种:轧制和磨制,前者也称滚轧制造或转造,一般用F表示。后者也称研磨制造。一般用G表示。

因工艺的不同,两者能达到的精度等级不同,目前,轧制方式能达到的最高精度是C5级,我所知的只有REXROTH可以达到这个精度。

而磨制可以成产出更高精度的产品。不过请注意,两种制造方式与精度、性能没有逆向必然性,也就是说如果你选用的精度是C7,那么与它是怎么制造出来的无关。

事实上我碰到许多厂家的专业销售人员都未必知道两者之间的详细区别,所以多说几句:轧制属于批量制造,磨制属于精确制造,前者的生产效率远远高于后者,但是前者的制造设备成本也远远高于后者。

换句话说,磨制丝杠的进入门槛较低,轧制生产的进入门槛较高,能生产轧制丝杠的厂家一般也能生产磨制丝杠,而能生产磨制丝杠的厂家不一定能生产轧制丝杠。

所以,同精度产品如果该可以买到轧制品就不要买磨制品,原因很简单:便宜。另外说明一点,轧制和磨制仅指螺杆,螺母全是磨削制造。

九、预压

也称预紧。关于预压,用户不必了解具体预紧力和预紧方式,只需按照厂家样本选择预压等级即可。

等越高螺母与螺杆配合越紧,等级越低越松。遵循的原则是:大直径、双螺母、高精度、驱动力矩较大的情况下预压等级可以选高一点,反之选低一点。

 十、附:

★滚珠丝杠轴承规格型号选型

①确定定位精度;

②通过马达及对速度的要求来确定丝杠轴承导程;

③查看螺母尺寸确定行程及相关丝杠轴承轴端数据;

④通过负载及速度分布(加减速)来确定平均轴向力和转速;

⑤通过平均轴向力确定预压力;

⑥预期寿命,轴向负荷,转速确定动额定负荷;

⑦基本动额定负荷,导程,临界转速,DmN值限制确定丝杠轴承外径及螺母形式;

⑧外径,螺母,预压,负荷确定刚性(机台设计);

⑨环境温度,螺母总长确定热变及累积导程;

⑩丝杠轴承刚性,热变位确定预拉力;

⑪机床最高速度,温升时间,丝杠轴承规格确定马达驱动扭矩及规格。

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滚珠丝杠型号怎么表示

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在实际中你是怎么选择你所需要的丝杆的呐?小编遇到过很多的工程师,他们选择丝杆的时候大多数都是靠感觉来选择,负载重的时候就选择粗一点的丝杆,负载轻时就选择细一点的丝杆,那么是这样选择的吗?

 

实际上丝杆的选择需要严格的计算,选多大的公称直径,选多大的螺距,选多大的螺母,以及丝杆两端用什么样的支撑方式等等。小编工作十几年,吃过选错丝杆的亏,比如移动速度不能满足客户要求,提升速度造成丝杆断裂等等。

那怎么选择丝杆呐?

 

如果你已经到了选丝杆的这一步,那么你肯定已经知道了此处丝杆使用的一些基本状况。这些状况时必须要弄清楚的。

一、确定使用条件

1. 工件与工作台的重量   W=50(kg)

2. 最大的行程       Smax=720(mm)

3. 最大的进给速度     Vmax=1000(mm/s)

4. 整个运动过程的时间   t=4.1s,进给时间0.15s

5. 定位精度        ±0.1/720(mm)

6. 重复精度        ±0.01mm

7. 驱动马达的最高转速         Nmax=3000(min -1)

8. 需求使用寿命                        Lh=30000(h)

 

那么这些使用条件对我们有什么用那?

 

重量来计算整个丝杆的负载,影响到我们丝杆螺母以及丝杆直径的选择,如果选择的丝杆直径过小,会造成丝杆的转速上不去、丝杆断裂、丝杆震动等,影响丝杆的使用寿命。

 

最大的行程即是使用的整个组件移动的范围。

 

最大的进给速度影响到我们一个螺距的选择,如相同的时间、相同的转速下、螺距越大所转换成的直线运动的距离就越大。

 

整个过程运动的时间包括,加速时间、匀速时间、减速时间。客户一般会有CT的要求。首先必须满足客户的CT,如果客户让你提速,你提不上去怎么办。可以画出如图的时间分布图。

 

定位精度与重复定位精度直接影响到我们机构的运动以及定位的精度。

 

如果你是用步进电机或伺服电机,最大的转速是不同的;在这种情况下会直接影响我们的进给速度。

 

使用寿命的确认一定要满足要求,一定要确定好使用的寿命。

 

既然我们已经确认了我们所需要的基本条件,那么下一步我们将进行计算,计算出我们所需要的丝杆以及螺母。

 

二.计算过程

 

计算的目的是计算出我们直接参考选型的两个重要参数,一个是丝杆的螺距,另外一个是平均轴向负载,平均轴向负载可以直接确定螺母的型号。

最后用我们选择好的丝杆以及螺母去验证是否满足我们的使用要求,验证的目的是确保可以满足我们的要求。

 

1. 计算所需要的螺距(L)

 

根据电机的最大转速与最大的进给速度,求出我们所需要的螺距(L);我们已经确认过基本的条件即电机的最大转速Nmax,以及所需要的整个组件最大的与移动速度Vmax,当然移动速度与我们的整个周期的时间有关。

 

所以当电机转速最大时,当然安装在丝杆螺母上的移动组件也是移动最快的时候;

这时我们用整个丝杆的移动速度除以丝杆的转速就可以计算出丝杆的螺距;

 

Vmax螺母最大移动速度,单位mm/s

Nmax电机的最大转速也是丝杆的最大转速n/min

 

VmaxX60/Nmax=丝杆的最小螺距(mm)≤L所需要的螺距

 

计算:

VmaxX60/Nmax=20mm≤L

计算的我们所需要的螺距至少为20mm。

 

2.螺母的选型

 

在丝杆使用过程中,大多情况下都是丝杆带动负载去运动,这时候就不得不考虑负载的大小,如果螺母选择过小、负载过大,就很很容易出现问题;如果螺母选择过大,造成一种浪费。

(1)计算轴向负载

丝杆轴承的轴向负载因加速时、匀速时、减速时等的各种运行模式而差异;加速、减速时受较大,匀速使受力均匀。

轴向负载的计算公式

匀速时.............轴向负载(Pb)=µWg

加速时.............轴向负载(Pa)=Wɑ +µWg

减速时.............轴向负载(Pc)=Wɑ -µWg

垂直安装时,请处于µ进行计算

µ:直线运动导程摩擦系数(直线导轨时为0.02)

W:移动物体重量N

g:重力加速度9.8m/s2

ɑ:加速度(*)

(*)加速度(ɑ)=(Vmax/t)x10-3  Vmax为最大速度,t为加速的时间

 

计算:

加速时

A.轴向负载(Pa)=Wα+μWg≈343(N)

(g:重力加速度9.8m/s2)(加速度(ɑ)=(Vmax/t)x10-3=(1000/0.15)x10-3= 6.7m/s2)

 

B.匀速时

轴向负载(Pb)=μWg≈10(N)

C.减速时

轴向负载(Pc)=Wα-μWg≈324(N)

 

各运行模式下各循环周期运行时间的确定

 

根据我们之前画的额定负载持续模型,得出的结果如下:

 

运动模式

加速

匀速

减速

总共所需时间

所需要的时间

0.6

0.84

0.60

2.04

 

(2)运行模式下轴向负载、转速、运行时间的汇总

动作模式

加速

匀速

减速

轴向负载

343N

10N

324N

转速

1500min-1

3000min-1

1500min-1

所需时间比例

29.4%

41.2%

29.4%

 

(3)计算轴向平均负载和平均转速

轴向平均负载和轴向平均转速的计算可根据各运行模式下运行的时间比例尽心计算。

 

运行模式

轴向负载

转速

时间比例

A

P1N

N1

t1

B

P2N

N2

t2

C

P3N

N3

t3

 

轴向平均负载的计算公式

 

Pm(N)=[(P31N1t1+P32N2t2+P33N3t3)/(N1t1+N2t2+N3t3)]1/3    

Nm(min-1)=(N1t1+N2t2+N3t3)/t1+t2+t3

计算得:

轴向平均负载Pm=250N

平均转速Nm=2118min-1

(4)计算基本动额定负载(C)

基本动额定负载(C)是指使一组相同的滚珠丝杆运转时,其中90%未发发生剥落,旋转寿命达到100万次时的轴向负载。

满足所需寿命时间的滚珠丝杆的基本动额定负载可通过以下公式计算:

 

C(N)=[(60LhNm)/(106)]1/3 Pmfw

 

Lh:寿命时间

C:基本额定功率

Pm:轴向平均负载

Fw:运行系数

  无冲击的静态运行   fw=1.0-1.2

  正常运行     fw=1.2-1.5

  伴随有冲击的运行   fw=1.5-2.0

 

计算得

C=3700(N)

此时我们已经计算出了我们选择螺母所需的最终参数基本动额定负载,查询选型资料找出满足此基本动额定负载的螺母。之前我们已经计算出螺距最小为20mm。

 

此时选出满足螺距20mm,基本动额定负载3700N的滚珠丝杆BSS1520。

 

三、精度设计

 

1.研讨精度等级与轴向间隙

查询选型资料,滚珠丝杆螺距精度表格,满足定位精度±0.1/720mm,的代表移动量误差±ep0.040/800-1000mm,的精度等级为C5,因此BSS1520满足要求。

 

根据滚珠丝杆的轴向间隙表格可以确认BSS1520的轴向间隙为0.0005以下满足重复定位精度正±0.01mm.。因此BSS1520满足使用条件。

 

丝杆轴的长度计算以及校验

 

丝杆轴的全长

丝杆轴的全长(L)=最大行程+螺帽长度+余量+轴端尺寸(铰支侧、固定侧),因此,

 

最大行程:720mm

螺帽长度:62mm

余量:螺距x1.5x2=60mm

轴端尺寸:72mm

丝杆全长L=720+62+60+72=914mm

 

 

2.容许轴向负载的研讨

计算容许轴向负载,即允许的最大的负载;用我们计算的实际负载和容许负载对比验证。

容许轴向负载是指相对于可能使丝杆轴发生屈曲的负载,确保其安全性的负载。

施加于丝杆轴的最大轴向负载小于容许轴向负载。

容许轴向负载可通过以下公式计算,也可以通过负载线图,简单确认各丝杆轴径的容许负载。

容许轴向负载P

 

P=[(Enπ2EI)/(£3)]ɑ =m[(d4)/(£3)]  x104 (N)

 

式中P:容许轴向负载

 

£:负载作用点间距

E:杨氏模量(2.06x105N/mm2)

I:丝杆轴螺纹内径截面的最小性距mm2

I=(π/64)d4

 

n、m:由滚珠丝杆的支撑方式决定的系数

支撑方式

n

m

铰支-铰支

1

5

固定-铰支

2

10

固定-固定

4

19.9

固定-自由

0.25

1.2

 

 

容许轴向负载快速查询表格

 

计算得P=3630N。

因此容许的最大轴向负载为3630N。

之前计算过轴向负载加速时最大为343N。所以满足需求。

 

3.容许转速的研讨

计算容许转速,即允许的最大的转速;用我们计算的实际转速和容许转速对比验证。

滚珠丝杆的转速取决于必要的进给速度和滚珠丝杆的螺距,且需小于容许转速。

从转轴的危险转速和螺母内部循环滚珠的极限转速DmN值这两方面,对容许转速进行探讨。

 

滚珠丝杆的容许转速小于丝杆轴固有振动一致的危险速度的80%。

 

滚珠丝杆的容许转速可以通过计算获得,也可以查表获得。

 

容许转速(min-1 )

 

支撑方式

g

 

λ

铰支-铰支

9.7

π

固定-铰支

15.1

3.927

固定-固定

21.9

4.73

固定-自由

3.4

1.875

 

 

容许转速快速查询表格

 

计算得Nc=3024min-1。

因此容许的最大轴向负载为3024min-1。

最高的转速为3000min-1,小于容许转速为。所以满足需求。

 

 

综上所述,适用的滚珠丝杆型号为BSS1520-914.

end