滾珠絲杠副基礎(chǔ)知識(shí)
滾珠絲杠副基礎(chǔ)知識(shí)
滾珠絲杠副基礎(chǔ)知識(shí)
1.什么是滾珠絲杠副？
滾珠絲杠副是由絲杠，螺母，滾珠組成的機(jī)械元件。其作用是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，或逆向由直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。絲杠、螺母之間用滾珠做滾動(dòng)體。
2.滾珠絲杠副有哪些特點(diǎn)？
（1）傳動(dòng)效率高。(達(dá)85%—98%)。
（2）靈敏度高。（無(wú)顫動(dòng)、無(wú)爬行，同步性好）。
（3）定位精度高。(可以實(shí)現(xiàn)無(wú)間隙傳動(dòng)，剛度強(qiáng)，溫升小)。
（4）使用壽命長(zhǎng)。（是普通滑動(dòng)絲杠的4倍以上，磨損小，精度保持期長(zhǎng)）。
（5）使用、潤(rùn)滑和維修方便、可靠。
（6）可逆向傳動(dòng)，不自鎖。（在垂直使用或需急停時(shí)，應(yīng)附加自鎖或制動(dòng)裝置）
3.螺紋滾道的單圓弧、雙圓弧各有何特點(diǎn)？
單圓弧的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)偏心，工藝上易獲得，缺點(diǎn)是用于“T類”絲杠時(shí)軸向間隙大，運(yùn)動(dòng)滯后，若減小間隙，滾珠接觸點(diǎn)低，受力差，加工時(shí)磨出“油槽”，測(cè)不準(zhǔn)節(jié)圓（滾珠或測(cè)棒與滾道圓弧不相切）。雙圓弧避免了上述缺點(diǎn)，但工藝上難獲得。
4.雙圓弧滾道有什么特點(diǎn)？主要是為了便于測(cè)準(zhǔn)節(jié)圓。
5. 滾道底部的小圓弧起什么作用？
此小圓弧熟稱“油槽”，使用中可存油及容異物，加工中起工藝作用。減少磨削徑向力。
6.什么是內(nèi)循環(huán)、外循環(huán)滾珠絲杠副？它們是如何分類的？
一般定義為：滾珠在循環(huán)中始終不脫離絲杠表面的為內(nèi)循環(huán)，反之為外循環(huán)。內(nèi)循環(huán)有浮動(dòng)（F）與固定（G）之分，外循環(huán)有螺旋槽（L）、插管（C）和端蓋（DG）之分，其中插管式又有埋入式（CM）和凸出式（CT）之別。相對(duì)來(lái)說(shuō)，內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠副的螺母安裝直徑可以更緊湊，因此應(yīng)用也最廣泛。
7.浮動(dòng)內(nèi)循環(huán)返向器有何特點(diǎn)？
優(yōu)點(diǎn)是：
（1）流球通道為立體相切對(duì)稱變曲率腔，技術(shù)含量高；
（2）圓形孔工藝性好，螺母軸向距離小，外徑尺寸緊湊；
（3）凸筋既定位，又鏟球，起雙重作用；
（4）型腔為半開(kāi)空間隧道，流球順暢，與絲杠外徑不摩擦；
（5）塑料制成，成本低，吸收振動(dòng)，噪音??；
（6）可在上下及圓周方向上微量浮動(dòng)，經(jīng)跑合后自動(dòng)趨向最佳位置；
（7）有效保護(hù)絲杠主體（滾珠脫落故障時(shí)，僅返向器損壞）；
（8）直徑適用范圍廣，還可用于雙線（雙頭）螺紋；
缺點(diǎn)是：
（1）不耐高溫（適用范圍±60℃）；（
2）絲杠滾道必須一端開(kāi)通才可以裝配。
8.插管循環(huán)方式的特點(diǎn)是什么？
滾珠在插管內(nèi)返向平滑，傳動(dòng)平穩(wěn)：缺點(diǎn)是螺母安裝尺寸大，管舌處薄弱，耐磨性、抗沖擊性差。不適用于螺母轉(zhuǎn)速高的場(chǎng)合。
9.端蓋式循環(huán)方式的特點(diǎn)是什么？
徑向尺寸大軸向尺寸特小，尤其適合大導(dǎo)程多線螺紋；缺點(diǎn)是滾珠易產(chǎn)生撞擊、跳動(dòng)，摩擦損失。端蓋式無(wú)法進(jìn)行雙螺母預(yù)緊
10.螺旋槽循環(huán)方式是否應(yīng)逐漸淘汰？
螺旋槽式雖然安裝尺寸大，工藝復(fù)雜，傳動(dòng)不平穩(wěn)，安裝槽有方向性要求（朝上）；但擋珠器可擋
硬性異物進(jìn)入螺母內(nèi)，擋球可靠，適用高低溫范圍非常廣，所以還不能淘汰，尤其多用于軍工產(chǎn)品。
11.雙螺母預(yù)緊型滾珠絲杠副有何特點(diǎn)？
浮動(dòng)內(nèi)循環(huán)法蘭—直筒組合的墊片預(yù)緊型應(yīng)用最為普遍，內(nèi)循環(huán)安裝外徑小，組合安裝方便，調(diào)整預(yù)緊力簡(jiǎn)便，使用磨損出現(xiàn)間隙，還可自行調(diào)整多次使用。
12.變位預(yù)緊型與增大球徑預(yù)緊型有何異同點(diǎn)？
都是單螺母消隙，無(wú)雙螺母的組合誤差，軸向尺寸特小；但兩者磨損出現(xiàn)間隙后一般無(wú)法再達(dá)到預(yù)緊效果，一般用于中、低負(fù)荷。變位預(yù)緊型傳動(dòng)效率高，精度保持期長(zhǎng)，用于精密定位。增大球徑預(yù)緊型承載力大（是位預(yù)緊型的兩倍），但磨損快，用于中、低精度。
13.齒差式預(yù)緊的分類與特點(diǎn)？有內(nèi)、外齒式兩種，預(yù)緊力可任意調(diào)節(jié)，但較為復(fù)雜，成本高。
14.圓柱式預(yù)緊的分類與特點(diǎn)？有直銷、橫銷兩種，預(yù)緊可靠性差，較易出現(xiàn)間隙，成本低。
15.雙直筒型預(yù)緊的特點(diǎn)？徑向尺寸小，既可增大墊片也可減小墊片厚度預(yù)緊，螺母座復(fù)雜。
16.雙法蘭型預(yù)緊的特點(diǎn)？
徑向尺寸大，既可增大墊片也可減小墊片厚度預(yù)緊?！懊鎸?duì)面”型安裝拆卸困難，“背對(duì)背”型減少了一個(gè)螺母的行程。
17.現(xiàn)行滾珠絲杠副標(biāo)準(zhǔn)（GB）經(jīng)歷了怎樣的演變？
早期的蘇Q/J.JB11-78標(biāo)準(zhǔn)，是國(guó)內(nèi)最早的一部地方專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，精度代號(hào)分C-J-B-P-T級(jí)別，B為標(biāo)準(zhǔn)級(jí)。稍后的JB3162-82是應(yīng)用時(shí)間最長(zhǎng)、影響最廣的一部部頒標(biāo)準(zhǔn)，它參照德國(guó)DIN69051標(biāo)準(zhǔn)，精度代號(hào)分為:C-D-E-F-G-H級(jí)別，E為標(biāo)準(zhǔn)級(jí)。再稍后的JB/GQ1098—87是JB3162—82的補(bǔ)充件。JB/T3162—91標(biāo)準(zhǔn)套用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，仍為部頒標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)為：GB/T17587.3—1998，等效采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO3408—1992.精度代號(hào)為：1-2-3-4-5-7-10，4級(jí)為標(biāo)準(zhǔn)級(jí)。
18.區(qū)分公稱直徑d0與節(jié)圓直徑Dpw有何意義？
公稱直徑d0起標(biāo)識(shí)作用，無(wú)公差，取整數(shù)值，起便于商務(wù)和管理的作用。節(jié)圓直徑DPW有公差帶，可一為小數(shù)，在工程計(jì)算上起參數(shù)作用。
19 區(qū)分定位（P類）與傳動(dòng)（T類）類別有何意義?
兩者使用的場(chǎng)合、作用不同。P類用于精密定位。T類用于受力傳動(dòng)，螺紋精度僅查全長(zhǎng)內(nèi)行程偏差及任意300mm內(nèi)行程變動(dòng)量，要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于相同級(jí)別的P類。
20滾珠絲杠副要檢查哪幾類要求？查安裝尺寸/幾何精度/性能/外觀四類要求。
21滾珠螺紋精度的含義？
螺母相對(duì)于絲杠旋轉(zhuǎn)所行走的距離叫“行程”.實(shí)際走的距離與希望（理想）走的距離的差值叫“行程偏差”。螺母在絲杠每一段上走的偏差不盡相同，取其平均值交“平均行程偏差”。因它是在螺紋全長(zhǎng)（當(dāng)然，是指有效范圍）上測(cè)取的，故俗稱叫“全長(zhǎng)。螺旋線在一定范圍內(nèi)波動(dòng)變化，沿著一條“中軸線”，波峰與波谷各自之間的連線形成了一條“帶子”，線沒(méi)有寬度，而帶子是有寬度的。俗稱“帶寬”，即指全長(zhǎng)上的行程變動(dòng)量寬度范圍。實(shí)際上，任意300mm內(nèi)變動(dòng)量（俗稱“300”）和一牙內(nèi)變化量（俗稱“2π”或“周期”）都是“帶寬”的概念。只是度量區(qū)間長(zhǎng)短而已?！叭L(zhǎng)”、“帶寬”、“300”、和“周期”是檢查螺旋線誤差的四個(gè)項(xiàng)目，其中“300”是最主要項(xiàng)目。（嚴(yán)格定義參見(jiàn)GB/T17587.3—1998）
22.什么是行程補(bǔ)償值C？工藝上如何獲得？
目標(biāo)行程減公稱行程等于行程補(bǔ)償值C（Ls-L0=C）,作用是用以補(bǔ)償絲杠工作時(shí)由于溫升和載荷引起的伸長(zhǎng)量。工藝上可用修正尺法和溫升法獲得，C值通常取負(fù)值。
23.產(chǎn)品樣本中額定靜載荷C0a與額定動(dòng)載荷C0的含義？
使鋼球產(chǎn)生萬(wàn)分之一變形量的軸向力叫額定靜載荷C0a。轉(zhuǎn)數(shù)為一百萬(wàn)轉(zhuǎn)，使絲杠副出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象的軸向力，叫額定動(dòng)載荷C0。
24.剛度Kc的含義與檢查？ 剛度值是指鋼球與滾道間的軸向剛度值，是根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)理論計(jì)算的。
25.滾珠絲杠副的材料？
90%為軸承鋼GCr15,此外還有滲碳鋼20CrMnTi、氮化鋼38CrMoAl、不銹鋼4Cr13等插管為不銹鋼1Cr18Ni9Ti,浮動(dòng)式返向器為工程塑料。
26磨制滾珠絲杠需經(jīng)過(guò)哪些熱處理？各有何作用？
熱處理內(nèi)容
作用
1)球化退火HB170-217
預(yù)備熱處理；便于加工，好校直
2)調(diào)質(zhì)HB230-270
預(yù)備熱處理；提高芯部強(qiáng)度韌性
3）高溫回火
去除初加工應(yīng)力
4）感應(yīng)淬火G58
使?jié)L道耐磨而芯部較軟不易折斷
5）冰冷處理
穩(wěn)定組織，用于高精度（1-3級(jí)）
6）中心孔淬火H42
使中心孔表面耐磨，工藝作用
7）時(shí)效處理
去除半精加工應(yīng)力
27 磨制滾珠絲杠的機(jī)加工工序流程內(nèi)容？
1） 備料——2）球退（或調(diào)質(zhì)）——3）粗車——（高回或調(diào)質(zhì)）——4）半精車——5）銑——6）校直——7）修锪中心孔——8）淬火——9）校直——10）研中心孔——11）粗磨外圓——12）磨油槽——13）粗磨滾道——14）校直——15）時(shí)效——16）研中心孔——17）精磨外圓——18）精磨滾道——19）裝配
28.滾珠絲杠副安裝、使用常出現(xiàn)的故障？
故障現(xiàn)象
可能的原因
1）滾珠脫落，絲杠“咬毛”
一般為用戶不慎所致，行程過(guò)位或不自鎖
2）軸勁折斷
同軸度差；安裝“三點(diǎn)”不成“一線”
3）試運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)金屬末
清潔度差，表面粗糙，跑合少
4）螺母緊，間隙大
用戶支承或傳動(dòng)鏈問(wèn)題；防塵圈干涉
5）螺母緊，仍有少量“間隙”
即空行程現(xiàn)象，系滾道載形誤差大所致
6）雙螺母松弛
假象預(yù)緊，預(yù)緊不可靠
7) 防塵圈脫落
緊定螺釘不到位；用戶行程過(guò)位
29.滾珠絲杠副實(shí)現(xiàn)自鎖的方法？
（1）配裝自鎖器；（2電機(jī)自鎖（步進(jìn)電機(jī)，電液、電磁制動(dòng)電機(jī)）；（3預(yù)緊自鎖（較少采用）；（4蝸輪蝸桿自鎖。
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