機(jī)構(gòu)1部齒輪絲杠ZH

學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解機(jī)械系統(tǒng)部件的種類及其各自的類型2.掌握常用的機(jī)械傳動(dòng)部件的特點(diǎn)及選型設(shè)計(jì)3.掌握常用的導(dǎo)向支承部件的選擇與設(shè)計(jì)4.了解旋轉(zhuǎn)支承部件及軸系部件的選擇

第2章機(jī)電一體化系統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)部件選擇與設(shè)計(jì)2/5/20231

2.0相關(guān)基礎(chǔ)回顧(一)、摩擦:摩擦力可分為三種：靜摩擦力、庫侖摩擦力和粘性摩擦力（動(dòng)摩擦力=庫侖摩擦力+粘性摩擦力）。

負(fù)載處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，摩擦力為靜摩擦力，隨著外力的增加而增加，最大值發(fā)生在運(yùn)動(dòng)前的瞬間。運(yùn)動(dòng)一開始，靜摩擦力消失，靜摩擦力立即下降為庫侖摩擦力，大小為一常數(shù)F=μmg，隨著運(yùn)動(dòng)速度的增加，摩擦力成線性的增加，此時(shí)的摩擦力為粘性摩擦力（與速度成正比的阻尼稱為粘性阻尼）。

摩擦對(duì)機(jī)電一體化伺服系統(tǒng)的主要影響是：降低系統(tǒng)的響應(yīng)速度；引起系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)滯后和產(chǎn)生系統(tǒng)誤差；在接近非線性區(qū)，即低速時(shí)產(chǎn)生爬行。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，克服摩擦力所需的電機(jī)轉(zhuǎn)矩Tf與電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩TK的關(guān)系為0.2TK＜Tf＜0.3TK2/5/20232

爬行就產(chǎn)生在這非線形區(qū)。在使用中應(yīng)盡可能減小靜摩擦力與動(dòng)摩擦力的差值；并使動(dòng)摩擦力盡可能小且為正斜率較小的變化。2/5/20233

(二)、爬行當(dāng)絲杠1作極低的勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，工作臺(tái)2可能會(huì)出現(xiàn)—快一慢或跳躍式的運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為爬行。2/5/20234

1）產(chǎn)生爬行的原因和過程

勻速運(yùn)動(dòng)的主動(dòng)件1，通過壓縮彈簧推動(dòng)靜止的運(yùn)動(dòng)件3，當(dāng)運(yùn)動(dòng)件3受到的逐漸增大的彈簧力小于靜摩擦力F時(shí)，3不動(dòng)。直到彈簧力剛剛大于F時(shí)，3才開始運(yùn)動(dòng)，動(dòng)摩擦力隨著動(dòng)摩擦系數(shù)的降低而變小，3的速度相應(yīng)增大，同時(shí)彈簧相應(yīng)伸長(zhǎng)，作用在3上的彈簧力逐漸減小，3產(chǎn)生負(fù)加速度，速度降低，動(dòng)摩擦力相應(yīng)增大，速度逐漸下降，直到3停止運(yùn)動(dòng)，主動(dòng)件1這時(shí)再重新壓縮彈簧，爬行現(xiàn)象進(jìn)入下一個(gè)周期。2/5/20235

由上述分析可知，低速進(jìn)給爬行現(xiàn)象的產(chǎn)生主要取決于下列因素：

①靜摩擦力與動(dòng)摩擦力之差，這個(gè)差值越大，越容易產(chǎn)生爬行。②進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度K越小、越容易產(chǎn)生爬行。③運(yùn)動(dòng)速度太低。

2/5/20236

2）不發(fā)生爬行的臨界速度

臨界速度可按下式進(jìn)行估算

（m/s）式中ΔF-----靜、動(dòng)摩擦力之差（N）；

K------傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度（N／m）；

ξ------阻尼比；

m------從動(dòng)件的質(zhì)量（kg）。

以下兩種觀點(diǎn)有利于降低臨界速度：適當(dāng)?shù)脑黾酉到y(tǒng)的慣性J和粘性摩擦系數(shù)f，有利于改善低速爬行現(xiàn)象，但慣性增加會(huì)引起伺服系統(tǒng)響應(yīng)性能降低；增加粘性摩擦系數(shù)也會(huì)增加系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)優(yōu)化處理。2/5/20237

3）消除爬行現(xiàn)象的途徑（實(shí)際做法）①提高傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度a．在條件允許的情況下，適當(dāng)提高各傳動(dòng)件或組件的剛度，減小各傳動(dòng)軸的跨度，合理布置軸上零件的位置。如適當(dāng)?shù)募哟謧鲃?dòng)絲杠的直徑，縮短傳動(dòng)絲杠的長(zhǎng)度，減少和消除各傳動(dòng)副之間的間隙。b．盡量縮短傳動(dòng)鏈，減小傳動(dòng)件數(shù)和彈性變形量。c．合理分配傳動(dòng)比，使多數(shù)傳動(dòng)件受力較小，變形也小。d．對(duì)于絲杠螺母機(jī)構(gòu)，應(yīng)采用整體螺母結(jié)構(gòu)，以提高絲杠螺母的接觸剛度和傳動(dòng)剛度。②減少摩擦力的變化a．用滾動(dòng)摩擦、流體摩擦代替滑動(dòng)摩擦，如采用滾珠絲杠、靜壓螺母、滾動(dòng)導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌等。從根本上改變摩擦面間的摩擦性質(zhì)，基本上可以消除爬行。b．選擇適當(dāng)?shù)哪Σ粮辈牧?，降低摩擦系?shù)。c．降低作用在導(dǎo)軌面的正壓力，如減輕運(yùn)動(dòng)部件的重量，采用各種卸荷裝置，以減少摩擦阻力。d．提高導(dǎo)軌的制造與裝配質(zhì)量，采用導(dǎo)軌油等都可以減少摩擦力的變化。2/5/20238

（三）、阻尼在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，考慮綜合性能指標(biāo)，一般取ξ＝0.5~0.8之間。（四）．剛度采用彈性模量高的材料，合理選擇零件的截面形狀和尺寸，對(duì)齒輪、絲杠、軸承施加預(yù)緊力等方法提高系統(tǒng)的剛度。對(duì)于伺服機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，增大系統(tǒng)的傳動(dòng)剛度有以下好處：（1）可以減少系統(tǒng)的死區(qū)誤差（失動(dòng)量），有利于提高傳動(dòng)精度；（2）可以提高系統(tǒng)的固有頻率，有利于系統(tǒng)的抗振性；（3）可以增加閉環(huán)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

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（五）．諧振頻率

對(duì)于閉環(huán)系統(tǒng)，要求機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中的最低固有頻率（最低共振頻率）必須大于電氣驅(qū)動(dòng)部件的固有頻率。

對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，它的固有頻率取決于系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的剛度及慣量，因此在機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量降低慣量，提高剛度，達(dá)到提高傳動(dòng)系統(tǒng)固有頻率的目的。

一般要求機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)最低固有頻率WOI≥300rad／s，其他機(jī)械系統(tǒng)WOI≥600rad／s。2/5/202310

（六）．間隙

對(duì)于系統(tǒng)閉環(huán)以外的間隙，對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性無影響，但影響到伺服精度。

對(duì)于系統(tǒng)閉環(huán)內(nèi)的間隙，在控制系統(tǒng)有效控制范圍內(nèi)對(duì)系統(tǒng)精度、穩(wěn)定性影響較小，但反饋通道上的間隙要比前向通道上的間隙對(duì)系統(tǒng)影響較大。(七)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算：

（單位：kg·m2）

(1)圓柱體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

2/5/202311

(2)直線移動(dòng)工作臺(tái)折算到絲杠上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(3)齒輪齒條傳動(dòng)時(shí)工作臺(tái)折算到小齒輪軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

2/5/202312

(4)工作臺(tái)折算到鋼帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(5)相鄰兩軸，后軸向前軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的折算

2/5/202313例1：絲杠傳動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)折算到電機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量例2：求系統(tǒng)折算到電機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

2/5/202314例題2-3

2/5/202315第2章機(jī)電一體化系統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)部件選擇與設(shè)計(jì)典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)，通常由控制部件、接口電路、功率放大電路、執(zhí)行元件、機(jī)械傳動(dòng)部件、導(dǎo)向支承部件，以及檢測(cè)傳感部件等部分組成。機(jī)械系統(tǒng)一般由減速裝置、絲杠螺母副、蝸輪蝸桿副等各種線性傳動(dòng)部件及連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)等非線性傳動(dòng)部件、導(dǎo)向支承部件、軸系及機(jī)架或箱體等組成。除要求具有較高的定位精度之外，還應(yīng)具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，就是說響應(yīng)要快、穩(wěn)定性要好。2.1機(jī)械系統(tǒng)部件的設(shè)計(jì)要求2/5/202316為確保機(jī)械系統(tǒng)的傳動(dòng)精度和響應(yīng)要快、工作穩(wěn)定性，提出無間隙、低摩擦、低慣量、高剛度、高諧振頻率、適當(dāng)?shù)淖枘岜鹊纫蟆?/p>

采取措施：

1)低摩擦采用低摩擦阻力的傳動(dòng)部件和導(dǎo)向支承部件；

2)短傳動(dòng)鏈縮短傳動(dòng)鏈，提高傳動(dòng)與支承剛度；

3)最佳傳動(dòng)比選用最佳傳動(dòng)比，達(dá)到提高系統(tǒng)分辨率、減少等效到執(zhí)行元件輸出軸上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，盡可能提高加速能力；

4)反向死區(qū)誤差小縮小反向死區(qū)誤差，如采取消除傳動(dòng)間隙、減少支承變形的措施；

5)高剛性改進(jìn)支承及架體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以提高剛性、減少振動(dòng)、降低噪聲。

2.1機(jī)械系統(tǒng)部件的設(shè)計(jì)要求2/5/202317

機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的三大結(jié)構(gòu)①傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：考慮與伺服系統(tǒng)相關(guān)的精度、穩(wěn)定性、快速響應(yīng)等伺服特性②導(dǎo)向機(jī)構(gòu)：考慮低速爬行現(xiàn)象③執(zhí)行機(jī)構(gòu)：考慮靈敏度、精確度、重復(fù)性、可靠性2/5/202318常用的機(jī)械傳動(dòng)部件有螺旋傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、同步帶傳動(dòng)副、各種非線性傳動(dòng)部件等。主要功能是傳遞轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速；實(shí)質(zhì)上是一種轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速變換器。目的是使執(zhí)行元件與負(fù)載之間在轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速方面得到最佳匹配。其傳動(dòng)類型、傳動(dòng)方式、傳動(dòng)剛性以及傳動(dòng)的可靠性對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的精度、穩(wěn)定性和快速響應(yīng)性有重大影響。應(yīng)設(shè)計(jì)和選擇傳動(dòng)間隙小、精度高、體積小、重量輕、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、傳遞轉(zhuǎn)矩大的傳動(dòng)部件。2.2機(jī)械傳動(dòng)部件的選擇與設(shè)計(jì)2/5/202319

傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的基本要求：①在不影響系統(tǒng)剛度的條件下，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量要??；轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成機(jī)械負(fù)載增大（T電=T負(fù)+Jε）；系統(tǒng)響應(yīng)速度變慢，靈敏度降低；系統(tǒng)固有頻率下降，產(chǎn)生諧振；使電氣部分的諧振頻率變低。②剛度越大，伺服系統(tǒng)動(dòng)力損失越??；剛度越大，機(jī)器的固有頻率越高，不易振動(dòng)()；剛度越大，閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性越高。③機(jī)械系統(tǒng)產(chǎn)生共振時(shí)，系統(tǒng)中阻尼越大，最大振幅就越小，且衰減越快；但阻尼大會(huì)使系統(tǒng)損失動(dòng)量，增大穩(wěn)態(tài)誤差，降低精度，故應(yīng)選合適阻尼。④靜摩擦力要小，動(dòng)摩擦力要小的正斜率；或者會(huì)出現(xiàn)爬行。2/5/202320表2-1傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及其功能基本功能

運(yùn)動(dòng)的變換動(dòng)力的變換 傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 形式 行程 方向 速度 大小 形式 絲杠螺母 √ √ √ 齒輪 √ √ √ 齒輪齒條 √ √ 鏈輪鏈條 √ 帶、帶輪 √ √ 纜繩、繩輪 √ √ √ √ √ 杠桿機(jī)構(gòu) √ √ √ 連桿機(jī)構(gòu) √ √ √ 凸輪機(jī)構(gòu) √ √ √ √ 摩擦輪 √ √ √ 萬向節(jié) √ 軟軸 √ 蝸輪蝸桿 √ √ √ 間歇機(jī)構(gòu) √ 2/5/2023212.2.1齒輪傳動(dòng)部件

外齒輪嚙合目的：齒輪傳動(dòng)部件是轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的變換器1降速:將伺服電機(jī)的高速，小轉(zhuǎn)矩輸出變成克服負(fù)載所需的低速、大轉(zhuǎn)矩。2使?jié)L珠絲杠和工作臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量在傳動(dòng)系統(tǒng)中所占比重減少，以保證傳動(dòng)精度。

內(nèi)齒輪嚙合2/5/202322齒輪傳動(dòng)間隙的調(diào)整

1．直齒圓柱齒輪傳動(dòng)副

（1）偏心套調(diào)整法

2/5/202323（2）錐度齒輪調(diào)整法

2/5/202324（3）雙片齒輪錯(cuò)齒調(diào)整法

2/5/2023252．斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)副

（1）軸向墊片調(diào)整法

（2）軸向壓簧調(diào)整法

2/5/202326主要用來將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為直線運(yùn)動(dòng)或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)變換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)基本傳動(dòng)形式2.2.2絲杠螺母機(jī)構(gòu)基本傳動(dòng)形式Ph2Ph1螺母真正位移為S=n(Ph1—Ph2)n為螺桿轉(zhuǎn)速2/5/202327滾珠螺旋傳動(dòng)

滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的接觸面間存在著較大的滑動(dòng)摩擦阻力，傳動(dòng)效率低，磨損快、精度不高，使用壽命短，已不能適應(yīng)機(jī)電一體化設(shè)備在高速度、高效率、高精度等方面的要求。滾珠螺旋傳動(dòng)則是為了適應(yīng)機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的要求而發(fā)展起來的一種新型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

2/5/202328滾珠絲杠副的特點(diǎn):

(1)傳動(dòng)效率高、摩擦損失小，傳動(dòng)效率很高，可達(dá)0.92~0.96（滑動(dòng)絲杠為0.2~0.4）

(2)傳動(dòng)的可逆性、不可自鎖性

(3)傳動(dòng)精度高

(4)磨損小、使用壽命長(zhǎng)

2/5/202329滾珠絲杠傳動(dòng)部件

1.滾珠絲杠副的組成2/5/2023302/5/2023312/5/202332滾珠絲杠表2/5/2023331).滾珠的循環(huán)方式有內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)二種。

內(nèi)循環(huán)---滾珠在循環(huán)過程中始終與絲桿表面保持接觸。在螺母2的側(cè)面孔內(nèi)裝有接通相鄰滾道的反向器4，利用反向器引導(dǎo)滾珠3越過絲桿1的螺紋頂部進(jìn)入相鄰滾道，形成一個(gè)循環(huán)回路。一般在同一螺母上裝有2-4個(gè)滾珠用反向器，并沿螺母圓周均勻分布。優(yōu)點(diǎn)是滾珠循環(huán)的回路短、流暢性好、效率高、螺母的徑向尺寸也較小。其不足是反向器加工困難、裝配調(diào)整也不方便。2.滾珠絲杠副的典型結(jié)構(gòu)類型從滾珠的循環(huán)方式、螺紋滾道的截面形狀和消除軸向間隙的調(diào)整方法進(jìn)行區(qū)別。2/5/202334浮動(dòng)式反向器的內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠副結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是反向器l上的安裝孔有0.01~0.015mm的配合間隙，反向器弧面上加工有圓弧槽，槽內(nèi)安裝拱形片簧4，外有彈簧套2，藉助拱形片簧的彈力，始終給反向器一個(gè)徑向推力，使位于回珠圓弧槽內(nèi)的滾珠與絲桿3表面保持一定的壓力，從而使槽內(nèi)滾珠代替了定位鍵而對(duì)反向器起到自定位作用。優(yōu)點(diǎn)：在高頻浮動(dòng)中達(dá)到回珠圓弧槽進(jìn)出口的自動(dòng)對(duì)接，通道流暢、摩擦特性較好，更適用于高速、高靈敏度、高剛性的精密進(jìn)給系統(tǒng)。2/5/202335外循環(huán)----外循環(huán)方式中的滾珠在循環(huán)返向時(shí)，離開絲桿螺紋滾道，在螺母體內(nèi)或體外作循環(huán)運(yùn)動(dòng)。第2章機(jī)電一體化系統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)部件選擇與設(shè)計(jì)2.2.2滾珠絲杠傳動(dòng)部件滾珠的外循環(huán)方式。2/5/2023362）預(yù)緊方式2/5/202337單螺母變位導(dǎo)程自頂緊式和單螺母滾珠過盈預(yù)緊式在滾珠螺母體內(nèi)的兩列循環(huán)滾珠鏈之間，使內(nèi)螺紋滾道在軸向制作一個(gè)的導(dǎo)程突變量，從而使二列滾珠產(chǎn)生軸向錯(cuò)位而實(shí)現(xiàn)預(yù)緊，預(yù)緊力的大小取決于導(dǎo)程突變量和單列滾珠的徑向間隙。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，但使用中不能調(diào)整，且制造困難。2/5/202338

雙螺母螺紋預(yù)緊式螺母3的外端有凸緣，而螺母4的外端雖無凸緣，但制有螺紋，并通過二個(gè)圓螺母固定。調(diào)整時(shí)旋轉(zhuǎn)圓螺母2消除軸向間隙并產(chǎn)生一定的預(yù)緊力，然后用鎖緊螺母1鎖緊。預(yù)緊后兩個(gè)螺母中的滾珠相向受力，從而消除軸向間隙。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛性好、預(yù)緊可靠，使用中調(diào)整方便，但不能精確定量地進(jìn)行調(diào)整。2/5/202339

雙螺母齒差預(yù)緊式二個(gè)螺母的兩端分別制有圓柱齒輪3，二者齒數(shù)相差一個(gè)齒，通過二端的二個(gè)內(nèi)齒輪2與上述圓柱齒輪相嚙合并用螺釘和定位銷固定在套簡(jiǎn)1上。調(diào)整時(shí)先取下二端的內(nèi)齒輪2，當(dāng)二個(gè)滾珠螺母相對(duì)于套筒同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)同一個(gè)齒后固定，則一個(gè)滾珠螺母相對(duì)于另一個(gè)滾珠螺母產(chǎn)生相對(duì)角位移，使二個(gè)滾珠螺母產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，從而消除間隙并產(chǎn)生一定的預(yù)緊力。其特點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)定量調(diào)整即可進(jìn)行精密微調(diào)。2/5/202340雙螺母墊片調(diào)整預(yù)緊式調(diào)整墊片l的厚度，可使兩螺母2產(chǎn)生相對(duì)位移，以達(dá)到消除間隙、產(chǎn)生預(yù)緊拉力之目的。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單剛度高、預(yù)緊可靠，但使用中調(diào)整不方便。2/5/202341彈簧式自動(dòng)調(diào)整預(yù)緊式雙螺母中一個(gè)活動(dòng)另一個(gè)固定，用彈簧使其間始終具有產(chǎn)生軸向位移的推動(dòng)力，從而獲得預(yù)緊力。其特點(diǎn)是能消除使用過程中因磨損或彈性變形產(chǎn)生的間隙，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、軸向剛度低，施合用于輕載場(chǎng)合。2/5/2023423.滾珠絲杠副的主要尺寸參數(shù)公稱直徑d0:指滾珠與螺紋滾道在理論接觸角狀態(tài)時(shí)包絡(luò)滾珠球心的圓柱直徑,是滾珠絲杠副的特征（或名義）尺寸。基本導(dǎo)程Ph(或螺距t)：它指滾珠螺母相對(duì)于滾珠絲桿旋轉(zhuǎn)2π弧度時(shí)的行程（螺母上基準(zhǔn)點(diǎn)的軸向位移）。行程λ：轉(zhuǎn)動(dòng)滾珠絲桿或螺母時(shí)，滾珠絲桿或滾珠螺母的軸向位移量。還有滾珠絲桿螺紋外徑d1、滾珠絲桿螺紋底徑d2、滾珠直徑Dw、滾珠螺母體螺紋底徑D2、螺母螺紋大徑D3、滾珠絲桿螺紋全長(zhǎng)λ等。d1d2DwD2D32/5/202343

4.滾珠絲杠副的精度等級(jí)及標(biāo)注方法1)精度等級(jí)，根據(jù)JB3162.2-1982標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)滾珠絲杠副的精度分成C、D、E、F、G、H六個(gè)等級(jí)，最高精度為C級(jí)，最低精度為H級(jí)；而JB316-2.2-1991為1、2、3、4、5、7、10共七個(gè)等級(jí)，最高級(jí)為1級(jí)，最低級(jí)為10級(jí)。2)標(biāo)注方法，GB/T17587.1-1998規(guī)定進(jìn)行標(biāo)注。3)尺寸系列，公稱導(dǎo)程的優(yōu)先選用系列/mm:2.5,5,10,20,404)精度等級(jí)選用：數(shù)控機(jī)床、精密儀器等用于閉環(huán)和半閉環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)，根據(jù)定位精度和重復(fù)定位精度的要求可選用1、2、3級(jí)，一般動(dòng)力傳動(dòng)可選4、5級(jí)，全閉環(huán)系統(tǒng)可選2、3、4級(jí)。2/5/2023441）、兩端固定2)、一端固定一端簡(jiǎn)支3)、兩端支承4)、一端固定一端自由

5.

滾珠絲杠支撐形式2/5/202345止推軸承分別裝在滾珠絲杠的兩端并施加預(yù)緊力。

特點(diǎn)：軸向剛度較高，預(yù)拉伸安裝時(shí)，預(yù)緊力較大，但軸承壽命比雙推一雙推式低。5.滾珠絲杠副的支承方式(1)單推-單推式：2/5/202346(2)雙推-雙推式：兩端分別安裝止推軸承與深溝球軸承的組合，并施加預(yù)緊力，其軸向剛度最高。該方式適合于高剛度、高轉(zhuǎn)速、高精度的精密絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)。但隨溫度的升高會(huì)使絲杠的預(yù)緊力增大，易造成兩端支承的預(yù)緊力不對(duì)稱。

2/5/202347(3)雙推-簡(jiǎn)支式：一端安裝止推軸承與深溝球軸承的組合，另一端僅安裝深溝球軸承，其軸向剛度較低，使用時(shí)應(yīng)注意減少絲杠熱變形的影響。雙推端可預(yù)拉伸安裝，預(yù)緊力小，軸承壽命較高，適用于中速、傳動(dòng)精度較高的長(zhǎng)絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)。2/5/202348(4)雙推-自由式：一端安裝止推軸承與深溝球軸承的組合，另一端懸空呈自由狀態(tài)，故軸向剛度和承載能力低，多用于輕載、低速的垂直安裝的絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)。

2/5/202349軸承的組合安裝支承示例

2/5/202350簡(jiǎn)易單推-單推式支承

2/5/202351雙推-自由式支承

2/5/2023522/5/2023536.滾珠絲杠副的密封與潤(rùn)滑用防塵密封圈或防護(hù)套密封來防止灰塵及雜質(zhì)進(jìn)入滾珠絲杠副，使用潤(rùn)滑劑來提高其耐磨性及傳動(dòng)效率，從而維持其傳動(dòng)精度、延長(zhǎng)其使用壽命。密封圈有接觸式和非接觸式二種，將其裝在滾珠螺母的兩端即可。非接觸式密封圈通常由聚氯乙烯等塑料制成，其內(nèi)孔螺紋表面與絲杠螺紋之間略有間隙，故又稱迷宮式密封圈。接觸式密封圈用具有彈性的耐油橡膠或尼龍等材料制成，因此有接觸壓力并產(chǎn)生一定的摩擦力矩，但其防塵效果好。常用的潤(rùn)滑劑有潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑兩類。潤(rùn)滑脂一般在裝配時(shí)放進(jìn)滾珠螺母滾道內(nèi)定期潤(rùn)滑，而使用潤(rùn)滑油時(shí)應(yīng)注意經(jīng)常通過注油孔注油。

2/5/202354防護(hù)套的形式

有折疊式密封套、伸縮套管和伸縮擋板防護(hù)套

1為折疊式密封套，2為螺旋彈簧鋼帶伸縮套管。2/5/2023557.滾珠絲杠副的選擇

1）．滾珠絲杠副結(jié)構(gòu)的選擇

根據(jù)防塵防護(hù)條件以及對(duì)調(diào)隙及預(yù)緊的要求，可選擇適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)型式。例如：

當(dāng)允許有間隙存在時(shí)(如垂直運(yùn)動(dòng))可選用具有單圓弧形螺紋滾道的單螺母滾珠絲杠副；

當(dāng)必須有預(yù)緊或在使用過程中因磨損而需要定期調(diào)整時(shí)，應(yīng)采用雙螺母螺紋預(yù)緊或齒差預(yù)緊式結(jié)構(gòu)；

當(dāng)具備良好的防塵條件，且只需在裝配時(shí)調(diào)整間隙及預(yù)緊力時(shí)，可采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的雙螺母墊片調(diào)整預(yù)緊式結(jié)構(gòu)。2/5/2023562）．滾珠絲杠副結(jié)構(gòu)尺寸的選擇

滾珠絲杠副的主要尺寸參數(shù)：

公稱直徑d0、基本導(dǎo)程L0（或螺距t）、行程L；

此外還有絲桿螺紋大徑d、絲桿螺紋小徑d1、滾珠直徑db、

螺母螺紋大徑D、螺母螺紋小徑D1