滚珠丝杆是直线传动领域最常见和重要的传动机构,也是线性模组滑台和伺服电动缸应用最频繁的核心传动部件。滚珠丝杆名称是来自螺杆和螺母之间布满的钢珠结构,使丝杆和螺母的滑动摩擦转化为低阻力、低损耗的滚动摩擦,作为一种精密的直线传动元件,除了电缸模组外,还被广泛运用在其他精密仪器和数控机械设备上。
丝杆传动的工作原理:
在丝杆和螺母上都制有圆弧型面的螺旋槽,这两个圆弧型面螺旋槽对合起来就形成滚道。在滚道内装有许多滚珠,因此,丝杆和螺母之间是滚动摩擦。在螺母的螺两个旋槽两端装有挡珠器挡住,并有回管道使滚珠从螺旋槽的一端滚出螺母体后,又沿着这个回管道重新返回滚道的另一端。这样,当滚珠丝杆相对螺母转动做直线运动进给传动时,滚珠则在螺旋滚道内进行循环不断地滚动。
丝杆传动的优点:
1.传动效率高。滚珠丝杆传动的传动效率一般为90%,而一般普通滑动丝杆传动的传动效率20%~40%。
2.传动精度高,运动平稳,无爬行现象。滚珠丝杆传动基本上是滚动摩擦,摩擦阻力小,摩擦阻力的大小几乎与运动速度无任何关系。
3.反向时无空行程。滚珠丝杆与螺母经预紧后,可消除轴向间隙。这样反向时就无空程死区,可提高轴向传动精度和轴向刚度。
4.有可逆性。由于滚珠丝杆传动的摩擦损失小,可以从旋转运动转换为直线运动,也可以从直线运动转换为旋转运动。丝杆和螺母都可以作为主动件,也可以作为从动件。
5.使用寿命长。由于滚动摩擦的摩擦损失小,因此使用寿命较长。
但是,滚珠丝杆的应用也有一定的局限性,如滚珠丝杆和螺母等元件的加工精度高,粗糙度较低,丝杆和螺母上的螺旋槽滚道要磨削成形表面,其工艺要求复杂,制造困难,因此相对于其他传动机构,滚珠丝杆的成本较高。滚珠丝杆有一定的自重,运动部件在传动停止后不能自锁,在垂直使用时需要加装制动装置。
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