梯形絲桿(可調(diào)絲桿)和滾珠絲杠之間的主要區(qū)別是在移動(dòng)表面之間承載負(fù)載的方式。滾珠絲杠采用循環(huán)滾珠軸承,以便較大限度減小摩擦和提高效率,而梯形絲桿則要利用滑動(dòng)表面之間的低摩擦系數(shù)。
因此,梯形絲桿一般達(dá)不到滾珠絲桿的效(90%左右)。簡單分析摩擦學(xué)機(jī)制(研究磨損和摩擦)可以發(fā)現(xiàn),滑動(dòng)摩擦的可預(yù)測性必然低于采用循環(huán)滾珠技術(shù)的傳動(dòng)。疲勞壽命方程(比如L10壽命)在其適用范圍內(nèi)非常可靠。綜上,滾珠絲杠和梯形絲桿因?yàn)轭A(yù)測性能和壽命的能力存在差異,所以其應(yīng)用領(lǐng)域也有根本的區(qū)別。
梯形絲桿具有英制和公制兩種規(guī)格。英制的標(biāo)準(zhǔn)是ACME,公制的標(biāo)準(zhǔn)是Trapezoidal。兩者的螺紋型式非常相似,且彼此間并無明顯的性能優(yōu)勢。選擇英制還是公制產(chǎn)品通常取決于兩個(gè)方面:一、適合應(yīng)用的理想導(dǎo)程(螺紋絲杠每轉(zhuǎn)前進(jìn)的距離);二、什么單位適用于所要應(yīng)用設(shè)計(jì)的設(shè)備。在許多情況下,英制或公制的選擇純粹取決于可使用的導(dǎo)程。一旦在控制系統(tǒng)中設(shè)置了導(dǎo)程參數(shù),使用英制或公制絲杠的區(qū)別幾乎為零。
梯形絲桿通常應(yīng)用于要求運(yùn)行平滑、精密、清潔和免維護(hù)的儀器級別的應(yīng)用中,螺母通常采用經(jīng)內(nèi)部潤滑的聚合物材料。梯形絲桿的應(yīng)用還有實(shí)驗(yàn)室和生命科學(xué)設(shè)備,例如DNA采樣設(shè)備、掃描設(shè)備以及流體搬運(yùn)設(shè)備等。其它應(yīng)用還包括雕刻、快速成型、檢驗(yàn)和數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。另外,滑動(dòng)絲杠配合金屬(通常是銅)螺母也可以用于重載提升。
區(qū)分螺桿、絲桿、蝸桿、彈簧等左旋、右旋的方法
在設(shè)計(jì)及選用螺桿、絲桿、蝸桿、彈簧等螺旋結(jié)構(gòu)的時(shí)候,必須判定旋轉(zhuǎn)方向,本文通過簡單方法,輕松判定左旋還是右旋。
方法一,觀察法:觀察螺旋線,想象一個(gè)螞蟻沿螺旋線往上爬。如果螞蟻向左爬,則該螺旋結(jié)構(gòu)為左旋;反之,則為右旋。
方法二,右手定則:
右手握拳,將右手的大拇指指向螺旋件的運(yùn)動(dòng)方向,其余四指方向指向螺旋件的旋轉(zhuǎn)方向。
左旋螺紋:方法和右手定則相似,左手握拳,將左手的大拇指指向螺旋件的運(yùn)動(dòng)方向,其余四指指向螺旋件的旋轉(zhuǎn)方向。
方法三,操作法:
不管哪個(gè)螺紋,逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)旋入的螺紋是左旋螺紋;反之,順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)旋入的螺紋是右旋螺紋
不管正反方向,結(jié)果都一樣
設(shè)計(jì)螺旋機(jī)構(gòu)時(shí),旋向非常重要。
梯形絲杠的結(jié)構(gòu)簡單、不復(fù)雜,主要是由螺桿和螺母組成,安裝簡單方便,但精度要求達(dá)不到。而滾珠絲杠則是由螺桿、螺母、鋼球、預(yù)壓片、反向器、防塵器組成,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,安裝要求高,但精度高,并已逐漸替代梯形絲杠的使用。
梯形絲杠螺母的精密配合主要有三點(diǎn):
1、絲杠螺母的選材:45鋼絲杠和40Cr鋼絲杠調(diào)質(zhì)的熱處理工藝,調(diào)質(zhì)是淬火加高溫回火的雙重?zé)崽幚?,其目的是使工件具有良好的綜合機(jī)械性能。調(diào)質(zhì)鋼絲杠有碳素調(diào)質(zhì)鋼和合金調(diào)質(zhì)鋼二大類,不管是碳鋼還是合金鋼,其含碳量控制比較嚴(yán)格。梯形絲杠原材料是通過模具拉光到所需要的中徑尺寸,二次冷拉形成表面硬度(0.5毫米深)達(dá)(18°-21°)。梯形絲杠是通過來執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。
2、絲杠和螺母的公差配合,YF45Mnv鋼是85Kgf/mm(785N/mm)強(qiáng)度級別的一切削非調(diào)質(zhì)鋼,其抗拉強(qiáng)度,疲勞性能,耐磨性能均優(yōu)于傳統(tǒng)常用的45調(diào)質(zhì)鋼及40Cr鋼。選用YF45Mnv鋼,也可選用45#調(diào)質(zhì)鋼及40Cr鋼。
螺母材質(zhì)選用,螺母材質(zhì)傳統(tǒng)選用:錫青銅6-6-3及錫鋅青銅5-5-5。選用鋁錫青銅ZCUA110Fe3,HRS~1000,摩擦系數(shù)小,無雜音,轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。
3、絲杠螺母的潤滑:建議對梯型絲杠采用油潤滑,特別是油池潤滑或滴油潤滑法更有效。油池潤滑是較適當(dāng)?shù)姆椒?,因?yàn)檫@種方法可以滿足苛刻的條件,例如高速、重負(fù)荷或外部熱傳遞,并且使梯型絲杠冷卻。滴油潤滑適合于中低速度和中輕負(fù)荷的情況。請根據(jù)條件選擇潤滑油。
梯形絲杠螺母是要求螺紋在運(yùn)動(dòng)中作精確移動(dòng)的關(guān)鍵部件,主要采用優(yōu)質(zhì)合金鋼材加工,經(jīng)過熱處理加工,保證其優(yōu)良的機(jī)械性能,在制造過程中,粗精工序分開,有效保證零部件的應(yīng)力合理分布,關(guān)鍵工序在恒溫車間加工,穩(wěn)定的溫度,保證高精度絲杠的全部指標(biāo)符合國標(biāo)JB/T2886-1992機(jī)床梯形螺紋絲杠、螺母技術(shù)條件有關(guān)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。
梯形絲杠精度等級及驗(yàn)收技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):L標(biāo)識左旋絲杠,右旋絲杠一般不標(biāo)注。7級絲杠:用于精確的傳動(dòng),精密絲杠車床,外元磨床,平面磨床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)等;8級絲杠:一般傳動(dòng),普通車床及螺紋銑床;
主要設(shè)備:粗加工:數(shù)控車床1M,2M,3M。普通車床:1M—8M車床等。半精加工:數(shù)控旋風(fēng)銑車床。精加工:1M,2M,3M,4M,5M,8M精密滾珠絲杠車床,恒溫加工,校正尺補(bǔ)償保證6級,7級,8級,9級不同絲杠加工精度。
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