滚珠丝杠的温升及热变形对策

滚珠丝杠的振动、噪声及其对策

滚珠丝杠对于以数控机床为代表的高精度机床来说是不可缺少的重要机械零件。特别是随着机电一体化时代的到来, 滚珠丝杠的使用范围更加广泛, 随着滚珠丝杠使用范围的扩大和数量的增多, 要求滚珠丝杠具备各种各样的机能。

特别是在目前高速化及全面要求降低噪声的形势下, 用户对滚珠丝杠要求降低噪声的呼声越发强烈。本文现以实例为主, 对于滚珠丝杠的振动, 噪声及其对策加以分析。

振动、噪声的因素及其对策
振动、噪声本身是怎样的性质, 要按振动源对结构系统的激振情况来分析发生的振动及按被激振的结构具有的固有性质一振动特性(固有振动频率, 固有振型, 衰减能力等)来分析发生的振动, 特别是要按振动部位的噪声特性(容易产生噪声处) 来分析发生的噪声和异音。因此噪声振动间题不仅要究其原因, 而且要充分讨论其传递特性。

滚珠丝杠本身的振动源及噪声、振动特点固然不用说了, 单纯来评价区分滚珠丝杠回转机构的机械系统的振动、噪声也是相当难的, 因此, 需要在整个机械系统中来分析研究振动、噪声问题。考虑这些问题, 本文用表1 整理归纳了滚珠丝杠回转机构的振动, 噪声问题的重要因素及其相关的因素。

就振动、噪声间题而言, 有各种各样的现象, 因此在其对策方面正确评价振动、噪声现象是不可缺少的。做为一般性的评价有时只分析振动值及噪声的大小, 但是仅凭这些是不能分析研究机械方面的振动、噪声现象的。

因此, 不要单纯地分析振动值及噪声的大小, 而要全面地分析振动、噪声并从中找出有特征的振动、噪声的因素, 这一点是至关重要的。另外, 要调查一下产生同滚珠丝杠相关的振动、噪声的因素, 就能查明其振动、噪声的原因。

噪声、振动的原因和特点
(1) 滚珠丝杠产生的振动力滚珠丝杠其结构上虽然同滚动轴承不同, 具有不连续部的循环路部分。为此, 也产生了近似于滚动轴承上发出的噪声、振动(通过滚珠引起的振动)。

(2) 其它的因素产生的振动力当滚珠丝杠旋转的时候, 其它的机械因素也同时随之运动。由这些因素产生’的杂音、振动的实例也有很多, 可是人们常常把噪音、振动的原因误解为由滚珠丝杠引起的。

传递特性(振动、噪声特点) 的影响如前所述, 根据激振力的振动、噪声特点而展示了振动及噪声的分析结果。作为其分析结果的振动及噪声从振动、噪声原因的性质来看, 大多数仅明显地表现了振动、噪声的特点。在前述的例子中都或多或少地也受到了振动、噪声特点的影响。

在滚珠丝杠发生的振动中所叙述的滚珠通过引起的振动情况在实际的机械中也直接表现出来, 由脉冲力的作用, 使之机械被激振,较多表现出具有机械固有频率特征成分的噪声、振动。