滾珠絲桿的選型和注意事項(xiàng)

滾珠絲桿的選型

1、絲桿軸徑

常見的規(guī)格有（單位：mm）：8、10、12、14、15、20、25、32。一般是軸徑越大，負(fù)載越大。

而不同軸徑的絲桿可以承受的負(fù)載大小可以查看廠家的樣冊(cè)，相關(guān)參數(shù)是動(dòng)額定負(fù)荷和靜額定負(fù)荷。靜額定負(fù)荷指的是在靜止?fàn)顟B(tài)下，絲桿可以承受的額定負(fù)荷，但是咱們用絲桿又不可能讓它一直靜止的，所以這里，咱們基本只關(guān)心動(dòng)額定負(fù)荷就可以。然后，實(shí)際負(fù)載和額定負(fù)荷的比值越小，絲桿的理論壽命越長(zhǎng)。（注：額定負(fù)荷不代表最大負(fù)荷，但是一般都不要超過額定負(fù)荷，不然會(huì)降低絲桿的使用壽命）

2、導(dǎo)程

導(dǎo)程指的是絲桿旋轉(zhuǎn)一周，螺母直線運(yùn)動(dòng)的距離（這點(diǎn)很多工程師都不知道，所以重點(diǎn)標(biāo)記一下）。常見的導(dǎo)程有（單位：mm）：2、4、5、8、10、20、25、32。這里提一下導(dǎo)程和軸向間隙沒有特別的關(guān)系，決定導(dǎo)程的大小是傳動(dòng)的線速度，這點(diǎn)很重要。

3、精度

滾珠絲桿，按國(guó)內(nèi)分類，精度等級(jí)有P1、P2、P3、P4、P5、P7、P10，日本、韓國(guó)，還有中國(guó)臺(tái)灣省采用JIS等級(jí)，即C0、C1、C2、C3、C5、C7、C10；歐洲國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)采用的是IT0，IT1， IT2，IT3，IT4，IT5，IT7，IT10。

一般來說，普通機(jī)械采用C7，C10級(jí)，數(shù)控設(shè)備一般采用C5，C3級(jí)(C5較多，國(guó)內(nèi)大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床都是C5級(jí))，航空制造設(shè)備，精密投影及三坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備等一般采用C3，C2精度(據(jù)我所知,國(guó)內(nèi)民品市場(chǎng)買不到C3以上的滾珠絲桿)。

另外，C7，C10級(jí)一般采用軋制方法制造，C5級(jí)及以上采用研磨方法制造。

綜上所述，非標(biāo)設(shè)計(jì)常用的滾珠絲桿精度等級(jí)為C7（軋制方法制造或有些人稱為轉(zhuǎn)造），而對(duì)滾珠絲桿精度等級(jí)有更高的要求的，C5（研磨方法制造）也夠用了。

4、預(yù)壓等級(jí)

也叫預(yù)緊，關(guān)于預(yù)壓，我們不用了解具體的預(yù)緊力和預(yù)緊方式，只需要按照廠家樣本選擇預(yù)壓等級(jí)就可以了。預(yù)壓等級(jí)越高，螺母與螺桿配合越緊；反之，等級(jí)越低越松（這點(diǎn)在SCARA機(jī)器人應(yīng)用行業(yè)很重要，負(fù)載會(huì)影響預(yù)壓，進(jìn)而影響精度）。

遵循的原則是：大直徑、雙螺母、高精度、驅(qū)動(dòng)力矩較大，當(dāng)絲桿的應(yīng)用出現(xiàn)以上的情況時(shí)，預(yù)壓等級(jí)可以選高一點(diǎn)，反之選低一點(diǎn)。

下面就介紹如何來進(jìn)行絲桿選型：

第一步、根據(jù)上面“滾珠絲桿的分類”中提到的各種絲桿的應(yīng)用場(chǎng)景，確定適用自己工況的絲桿種類；同時(shí)也可以確定絲桿的精度等級(jí)（一般為C7）和預(yù)壓等級(jí)；

第二步、根據(jù)負(fù)載的大小，確定滾珠絲桿的軸徑；

第三步、根據(jù)負(fù)載需要的移動(dòng)速度，確定導(dǎo)程；確定導(dǎo)程后，再根據(jù)推力和導(dǎo)程的關(guān)系式，確定驅(qū)動(dòng)電機(jī)要提供的轉(zhuǎn)矩。

具體如下：

物體上下垂直運(yùn)動(dòng)，重量為60Kg，需要的移動(dòng)速度為1m/s；

1）假如你選取了伺服電機(jī)為驅(qū)動(dòng)，額定轉(zhuǎn)速為3000r/min=50r/s，根據(jù)公式：v=r*i，確定導(dǎo)程為20；

2）然后再計(jì)算負(fù)載的大?。杭僭O(shè)伺服電機(jī)的加減速時(shí)間設(shè)置為0.3s，那么加速度為3.3m/s2，負(fù)載F=600+60*3.3=798N（摩擦力這里忽略）；

3）根據(jù)公式：F=（2*π*T*n）/i，n取90%，計(jì)算得T≈2.82N·m，查詢1KW伺服電機(jī)是額定扭矩為3.18N·m，符合要求。

4）選擇合適的行程。

滾珠絲桿的使用注意事項(xiàng)

1、在安裝的時(shí)候，注意不要碰傷了絲桿的牙型表面；絲桿采購回來后，螺帽和絲桿都是在一起的，所以在安裝的時(shí)候，要特別注意，首先在兩端綁上扎帶或者安裝限位塊，不要把螺帽和絲桿分開了，一旦分開就不好裝進(jìn)去。不小心分開了，不要強(qiáng)行自己裝，可以聯(lián)系供應(yīng)商，讓他們?nèi)パb；

2、潤(rùn)滑：滾珠和絲桿是金屬摩擦，所以兩者之間要加潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂，不然會(huì)降低使用壽命；而一般的添加方式有手動(dòng)加油和自動(dòng)加油，手動(dòng)加油就是定期由工人進(jìn)行注油；而自動(dòng)加油，就需要自動(dòng)注油系統(tǒng)，；

3、防塵：滾珠絲桿與滾動(dòng)軸承一樣，當(dāng)混入雜物或者水、切削液時(shí)，磨損會(huì)增加，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致破損，設(shè)計(jì)時(shí)，要注意絲桿的防塵；

4、當(dāng)偏荷重現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，會(huì)直接影響螺桿的壽命和噪音，而且基本都伴隨著運(yùn)轉(zhuǎn)不順的手感，如果螺桿空載時(shí)與組裝后順暢度不同，除了注意螺桿本身的精度外，大多是組合精度不良產(chǎn)生偏荷重現(xiàn)象

5、絲桿的缺點(diǎn)也特別明顯，不能自鎖、具有傳動(dòng)的可逆性