滚珠丝杠基础知识(上)(2)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-28 原文发表:2007-06-28 人气:33

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图3

9.2预紧的方式

9.3 滚珠丝杠副的轴向接触刚性K

样本上给出的刚度值仅考虑滚道与滚珠之间的轴向变形，不考虑螺母本身及丝杠本身的变形。

9.3.1 不预紧的滚珠丝杠副的轴向接触刚性Ka

由于其轴向刚性是随外加轴向载荷Fa增大而增大的，所以样本中规定不预紧的滚珠丝杠副轴向接触刚性，是外加轴向载荷等于0.3Ca时的轴向接触刚性值，当实际施加的外加载荷Fa不等于0.3Ca时，对应的轴向接触刚度Ka按下式计算：

Ka=K[Fa/0.3Ca]1/3 (N/μm) (公式8)

K-样本上的刚度值(N/μm)
Ca-样本上的额定载荷(N)
Fa-实际工作施加的动载荷(N)

9.3.2 预紧滚珠丝杠副的轴向接触刚性Ka

Ka随着预紧力Fp的增大而增大，在滚珠丝杠副承受最大轴向载荷Fmax≤3Fp 范围内Ka是一个常数，但预紧力Fp太大，会导致发热量增加，寿命减少。所以预紧力Fp按Fp=Fmax/3选取，并大致符合表12要求，当Fmax不知道时，推荐按表12选用。

样本中预紧滚珠丝杠副的轴向接触刚度K按预紧力Fp=0.1Ca给出(增大滚珠直径预紧按Fp=0.05Ca给出)，当预紧力Fp不是样本上的数值时，Ka也与样本上的数值不同。此时Ka可按下式计算

Ka=K[Fp/εCa]^1/3 (公式9)

ε=0.1(增大滚珠直径预紧时ε=0.05)
Fp-滚珠丝杠副的预紧力(N)
Ca-样本上的额定动载荷(N)

10 滚珠丝杠副的转矩

10.1 理论动态预紧转矩Tpo:有预加载荷的滚珠丝杠副，在没有外加载荷的情况下，丝杠与螺母相对连续转动所需力矩(不包含螺母两端密封件的摩擦力矩)

Tpo=10-3*(Fp*Ph/2π)*[(1-η2)/η] (N*m) (公式10)

Fp-轴向预加载荷(N)
Ph-导程(mm)
η-传动效率
精度：1.2级取η=0.95，3.4级取η=0.9，5.7.10级取η=0.85

10.2 最大动态预紧转矩Tpmax:丝杠与螺母相对连续转动时，实际动态预紧矩以理论动态预紧转矩为中心上下波动，允许的波动范围ΔTp称动态预紧转矩公差，ΔTp见国家标准GB/T17857.3-1998，“滚珠丝杠副的验收条件和验收检验”。见附表2续E12。

Tpmax=Tpo×(1 ΔTp)(N*m)(公式11)

10.3 正传动转矩

将回转运动转变为直线运动称正传动。

Ta=10-3* FaPh/2πη1(N*m)(公式12)

Ta-加在滚珠丝杠副上的驱动力矩
η1-正传动效率
Fa-滚珠丝杠副承受的轴向载荷(N)

10.4 逆传动转矩

将直线运动转化为回转运动称为逆传动。

Tb=10-3* FaPh*η2/2π(N*m)(公式13)

Tb-加在滚珠丝杠副上防逆转动的力矩
η2-逆传动的效率(0.90-0.85)

滚珠丝杠副的安装方式

安装方式对滚珠丝杠副承载能力，刚性及最高转速有很大影响。常见安装方式有以下四种情况(见图4)

(1)固定-自由；
(2)支承-游动
(3)固定-固定

图中以左端轴承作轴向定位，各符号的意义见表13