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滚珠丝杠副的支承形式

 滚珠丝杠副的安装方式也可以叫做滚珠丝杠副的支承形式,一般分为两大类(丝杠旋转类和螺母旋转类)一共五种典型的支承形式,支承的形式不同,所以容许的轴向载荷和容许的回转转速也一定有所不同。丝杠旋转类每种支承形式后面给出表征其稳定性的“稳定性系数K2”,K2越大表示该形式越稳定,螺母旋转类因为受力模型的不同,校验体系也会不同,不能做模型化比较。

     一、丝杠旋转类

     1、“固定—固定”型:K2=4

     适用于高转速、高精度的场合。该形式两端分别由一对轴承约束轴向和径向自由度,负荷由两组轴承副共同承担。也可以使两端的轴承副承受反 向预拉伸力,从而提高传动刚度。在定位要求很高的场合,甚至可以根据受力情况和丝杠热变形趋势精确设定目标行程补偿量,进一步提高定位精度。“固定—固定”型有时也被 片面地叫做“双推-双推”,实际上由于径向力的存在几乎很少能用两个推力轴承作为固定端。由于此形式结构较复杂,调整较难,因此一般仅在定位要求很高时采用。

     2、“固定—游动”型:K2=2

     适用于中转速、高精度的场合。该形式一端由一对轴承约束轴向和径向自由度,另一端由单个轴承约束径向自由度,负荷由一对轴承副承担,游动的 单个轴承能防止悬臂挠度,并消化由热变形产生的应力。“固定—游动”型有时也被片面地叫做“双推-支承”。此形式结构较简单,效果良好,应用广泛。

 

     3、“支承—支承”型:K2=1

     适用于中转速,中精度的场合。该形式两端分别设一个轴承,分别承受径向力和单方向的轴向力,随负荷方向的变化,分别由两个轴承单独承担某一 方向的力。由于支承点随受力方向变化,定位可控性较低。此形式结构简单,受力情况较差,应用较少。

 

     4、“固定—自由”型:K2=0.25

     适用于低转速,中精度,轴向长度短的场合。该形式一端由一对轴承约束轴向和径向自由度,另一端悬空呈自由状态,负荷均由同一对轴承副承担, 并且需克服丝杠回转离心力(及水平安装时的重力)造成的弯矩。“固定—自由”型有时也被错误地叫做“双推-自由”。此形式结构简单,受力情况差,但在行程小、转速低时 也经常用到。

 

     二、螺母旋转类

     螺母旋转型---丝杠两端固定不动(拉伸状态),螺母相对丝杠转动,同时与丝杠产生相对轴向移动。由于“螺母旋转型”的丝杠不转,因 此回避了丝杠的极限转速和压感稳定性的约束,从而可以实现相对更高的转速,同时也放宽了对丝杠直径的抗弯要求。此形式需有螺母驱动单元,现有实力厂家的加工中心、机床逐步更新换代。目旋转式螺母几乎靠进口,国产化较少,导致企业更新换代成本高,改造进度缓慢。      


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