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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。 |