滚珠丝杠的安装

  摘要：介绍滚珠丝杠的安装形式和需要注意的几点，阐述不同的安装形式对丝杠使用有什么不同的影响。滚珠丝杠作为一种高效的将电机的旋转运动转换为螺帽直线进给运动的传动产品，其丝杠精度和装配的形式的选择，对实际使用中系统的精度保证，速度保证，以及运行寿命都有非常大的影响。我们以常见的三种丝杠安装形式为例，分析其优劣，希望对读者以后丝杠安装设计起到一定的帮助。固定端轴承同时承受轴向力和径向力。常见的标准丝杠支撑座：BK、EK、FK三种系列都属于固定支撑。均采用2只60度角接触球轴承配面对面配合使用。在常见的三种丝杠安装方法中，这种安装方法对直径、长度、负载均相同的丝杠使用条件下，其挫屈强度低，临界转速低。丝杠受热膨胀对精度的影响较大。因此，这种丝杠安装方法多用于：丝杠行程很短，速度要求不高，精度要求不高的情况，多用于丝杠垂直安装的Z轴方向。丝杠一端固定，另一端支承，支撑端常见的支撑座有：BF、EF、FF等产品，轴承为深沟球轴承。固定端同时承受轴向力和径向力；支承端只承受径向力，而且能作微量的轴向浮动，能够大大减少因丝杠自重而出现的弯曲，同时丝杠热变形能自由的向一端伸长。这种结构，丝杠的挫屈强度和临界转数均居中。这种结构使用广泛，目前国内中小型数控车床、立式加工中心等均采用这种结构。丝杠两端均固定。固定端轴承都可以同时承受轴向力。这种支承方式，可以对丝杠进行预拉伸，使丝杠轴向产生一定的弹性变形，提高丝杠支承刚度，并同时补偿丝杠受热伸长变形。降低丝杠水平使用时的重力下垂。在三种组合支撑方式中，两端固定的安装方法对临界转速和挫屈强度而言是理想的组合。这种组合大范围的使用在大型机床、重型机床以及高精度镗铣床常采用此种方案。但是，这种丝杠的调整较为繁琐，特别是大直径的丝杠。预拉伸对轴承的负荷，机架的刚性都有非常高的要求。巨大的拉伸力，可以导致轴承的快速磨损。因此，未解决长行程的滚珠丝杠水平安装的问题，常用的方法是两端固定支撑加预拉伸，再加丝杠底部辅助支撑的方式，在丝杠的下部，采用托架对丝杠直接进行托举，当螺帽运行到托架位置前，托架进行主动避让。从而解决丝杠的下垂，临界转速不高的问题。第一步：根据设备设计的的负荷，使用频率，需要预先估算丝杠的温度上升情况，在更根据这个温度上升的值和丝杠的长度，计算丝杠可能的伸长量。第二部：根据丝杠的伸长量在丝杠订货时，给厂家提出需要的温度补偿系数，根据这个系数，厂家生产时，会将丝杠的节距制造的比理论长度更短，这样温度上升到平衡点是，丝杠的长度刚好是理论真值。第三部：丝杠的安装时，通过丝杠的端部打表，将丝杠的预拉伸长度等于丝杠的温度补偿长度，使丝杠在低温时也能实现准确的定位。另外，对于丝杠直径特别大，行程很长，无法通过预拉伸解决的案例，建议采用丝杠冷却的办法。将丝杠做成中空丝杠，在中间通入冷却水，防止丝杠的温度上升，进而达到精密定位。另外，采用光栅闭环的方案，也是常见的解决方案。

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