滚珠丝杆直径计算公式(全面了解滚珠丝杠轴承)

Posted 2023-06-01

篇首语：人往大处看，鸟往高处飞。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了滚珠丝杆直径计算公式(全面了解滚珠丝杠轴承)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

滚珠丝杆直径计算公式(全面了解滚珠丝杠轴承)

滚珠丝杠副是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。滚珠丝杠副由螺杆、螺母、反向装置和滚珠组成，滚珠丝杠副的功能是将旋转运动转化成直线运动，或将扭矩转换成轴向反复作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。

滚珠丝杠副具有高精度、可逆性和高效率等特点，这是梯形丝杠的进一步延伸和发展，这项发展的重要意义就是将梯形丝杠滑动动作变成滚动动作。由于具有很小的摩擦阻力，滚珠丝杠轴承被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。

滚珠丝杠副为适应各种用途，提供了标准化种类繁多的产品。滚珠的循环方式有循环导管式、循环器式、端盖式。预压方式有定位预压（双螺母方式、位预压方式）、定压预压。可根据用途选择适当类型。丝杆有高精度研磨加工的精密滚珠丝杠（精度分为从CO-C10的7个等级）和经高精度冷轧加工成型的冷轧滚珠丝杠轴承（精度分为从C-C10的3个等级，只有极少数能做到）。另外，为应付用户急需交货的情况，还有已对轴端部进行了加工的成品，可自由对轴端部进行追加工的半成品及冷轧滚珠丝杠轴承。作为此轴承的周边零部件，在使用所必要的丝杠支撑单元、螺母支座、锁紧螺母等也已被标准化了，可供用户选择使用。

滚珠丝杠轴承常见于机床上的使用，可根据用途选择适当的类型，滚珠丝杠轴承为适应各种用途，提供了标准化种类繁多的产品，滚珠的循环方式有循环导管式、循环器式、端盖式。预压方式有定位预压（双螺母方式、位预压方式）、定压预压。为了让大家能够选择最为合适的滚珠丝杠轴承类型，根据了解，分享出在选择滚珠丝杠轴承时需要考虑的要点。

滚珠丝杠轴承选择要点：

1、以负载确定直径

电机性能参数中有输出扭矩，如果还带减速器也要算进去（考虑效率），计算一下实际工况中需要多大推力，滚珠丝杠轴承样本（跟厂家要）有负载参数（即推力参数，一般标示为动负荷和静负荷，看前者即可），选择滚珠丝杠轴承的公称直径。

2、以直线速度和旋转速度确定滚珠丝杠轴承导程

电机确定了就知道输出转速，考虑一下你需要的最大直线速度，把电机转速（如果带减速器再除以减速比）乘以丝杠轴承导程的值就是直线速度，该值大于需要值即可。

3、以实际需要确定滚珠丝杠轴承长度

总长=工作行程+螺母长度+安全余量+安装长度+连接长度+余量。如果增加了防护，比如护套，需要把护套的伸缩比值（一般是1：8，即护套的最大伸长量除以8）考虑进去。

4、以实际需要确定滚珠丝杠轴承精度

一般机械选C7以下即可，数控机床类选C5的比较多（对应国内标准一般是P5~P4和P4~P3级，具体参看样本）。

5、以安装条件和尺寸结构等确定滚珠丝杠轴承螺母形式

螺母有很多结构，不同的螺母结构尺寸略有不同，视情况选择，建议不要选太特殊的，万一出点毛病维修换件无门。

6、询问所选产品厂家的价格、付款条件和交货时间

这一点设计人员不要以为就是采购的事，事实上很多厂家（进口国产一个样）的产品样本上有的型号它根本就不生产或者不接小额订单，印上去大概是为了显示我是大厂，无所不能造。别等你选完了出完图了其他件按这个型号开始做配件了去购买的时候人家告诉你这个型号交货期需要3、4个月就完蛋了。

7、选择确定安装方式（端部）

这个安装件可以自己设计，也可以买现成的，有标准安装座可选。自己设计注意受力状态，轴承最好选择7000或3000系列的，因为丝杠轴承工作时主要受轴向力，径向受力要尽力避免。

8、考虑导向件和安装能力

推荐和滚珠丝杠轴承配套的导向件选择滚珠直线导轨，当然直线轴和直线轴承的搭配是相对经济的选择。

滚珠丝杠轴承的特点

那滚珠丝杠轴承在使用时具哪些特点呢？滚珠丝杠支撑轴承产品特点具有以下几种：

1、传动效率高

滚珠丝杠传动系统的传动效率高达90%~98%，为传统的滑动丝杠系统的2~4倍，所以能以较小的扭矩得到较大的推力，亦可由直线运动转为旋转运动（运动可逆）。

2、运动平稳

滚珠丝杠传动系统为点接触滚动运动，工作中摩擦阻力小、灵敏度高、启动时无颤动、低速时无爬行现象，因此可精密地控制微量进给。

3、高精度

滚珠丝杠传动系统运动中温升较小，并可预紧消除轴向间隙和对丝杠进行预拉伸以补偿热伸长，因此可以获得较高的定位精度和重复定位精度。

4、高耐用性

钢球滚动接触处均经硬化（HRC58~63）处理，并经精密磨削，循环体系过程纯属滚动，相对对磨损甚微，故具有较高的使用寿命和精度保持性。

5、同步性好

由于运动平稳、反应灵敏、无阻滞、无滑移，用几套相同的滚珠丝杠传动系统同时传动几个相同的部件或装置，可以获得很好的同步效果。

6、高可靠性

与其它传动机械，液压传动相比，滚珠丝杠传动系统故障率很低，维修保养也较简单，只需进行一般的润滑和防尘。在特殊场合可在无润滑状态下工作。

7、无背隙与高刚性

滚珠丝杠传动系统采用歌德式（Gothic arch）沟槽形状（如下图）、使钢珠与沟槽达到最佳接触以便轻易运转。若加入适当的预紧力，消除轴向间隙，可使滚珠有更佳的刚性，减少滚珠和螺母、丝杠间的弹性变形，达到更高的精度。

8、不能自锁、具有传动的可逆性

防止逆转滚动螺旋传动逆转率高，不能自锁。为了使螺旋副受力后不逆转，应考虑设置防逆转装置，如采用制动电机、步进电机，在传动系统中设有能够自锁的机构（如蜗杆传动）；在螺母、丝杠或传动系统中装设单向离合器、双向离合器、制动器等。选用离合器时，必须注意其可靠性。防止螺母脱出在滚动螺旋传动中，特别是垂直传动，容易发生螺母脱出造成事故，设计时必须考虑防止螺母脱出的安全装置。

滚珠丝杠轴承的安装方式

滚珠丝杠由螺杆、螺母、钢球、预压片、反向器、防尘器组成。它的功能是将旋转运动转化成直线运动，由于具有很小的摩擦阻力，滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。

滚珠丝杠是工具机和精密机械上最常使用的传动元件,其主要功能是将旋转运动转换成线性运动,或将扭矩转换成轴向反复作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。

滚珠丝杠副是在丝杠和螺母之间以滚珠为滚动体的螺旋传动元件。滚珠丝杠副有多种结构型式。按滚珠循环方式分为外循环和内循环两大类。滚珠丝杠副安装方式通常有以下几种:

(1)双推——自由方式，丝杠一端固定，端自由。固定端轴承同时承受轴向力和径向力。这种支承方式用于行程小的短丝杠。

(2)双推——支承方式，丝杠一端固定，另一端支承。固定端轴承同时承受轴向力和径向力;支承端轴承只承受径向力，而且能作微量的轴向浮动，可以避免或减少丝杠因自重而出现的弯曲。同时丝杠热变形可以自由地向一端伸长。

(3)双推——双推方式，丝杠两端均固定。固定端轴承都可以同时承受轴向力和径向力，这种支承方式，可以对丝杠施加适当的预拉力，提高丝杠支承刚度，可以部分补偿丝杠的热变形。

(4)采用丝杠固定、螺母旋转的传动方式，此时，螺母一边转动、一边沿固定的丝杠作轴向移动: 由于丝杠不动，可避免受临界转速的限制，避免了细长滚珠丝杠高速运转时出现的种种问题。螺母惯性小、运动灵活，可实现的转速高。此种方式可以对丝杠施加较大的预拉力,提高丝杠支承刚度,补偿丝杠的热变形。

不管是哪种安装方式其安装方法都是:滚珠丝杠两端通过轴承和轴承座相连接，再通过轴承座和设备连接。丝杠螺母则通过法兰、键或螺纹和螺母座连接。丝杠两端装好轴承后用卡簧或锁紧螺母将轴承固定。

滚珠丝杠支撑轴承的润滑

为保证滚珠丝杠支撑轴承的正常工作，延长使用寿命，对滚珠丝杠支撑轴承必须考虑充分润滑。一般情况下，轴承的润滑方式有两种，一种的油润滑方式，另一种是脂润滑方式；滚珠丝杠支撑轴承润滑我们采用哪种润滑方式呢？

进行滚珠丝杠支撑轴承润滑时，可根据轴承的运转速度进行选择，根据具体情况了解，来分享下，有关滚珠丝杠支撑轴承选择哪种润滑方式好，且什么时候更好润滑剂更好。

（1）油润滑

一般情况下，用于滚动轴承的矿物油都适用。特别是在高转速情况下，以油润滑比脂润滑佳。滚珠丝杠支撑轴承采用润滑油进行润滑时，一般为全损耗系统用油，则经过壳体上的油孔注入螺母的空间内，这时滚珠丝杠副的温升较小。

油润滑的补充润滑量和间隔，按下表，按表中的油量，至少可以达到8小时的补充润滑时间。

（2）脂润滑

润滑脂一般加在螺纹滚道和安装螺母的壳体空间内。采用脂润滑的优点可以使滚珠丝杠传动系统在一段很长时间后才需进行补充。也就是说，在多数情况下，可以省去一套补充润滑的装置。补充润滑脂的限量为大约填入螺母内空间容积的一半。可以使用所有高级滚动轴承润滑脂，但要注意润滑脂厂家的提示说明！润滑脂的补充通常在半年或一年进行更换，更换前应清除旧润滑脂后才能更换新的润滑脂。

滚珠丝杠支撑轴承的防尘

滚珠丝杠与滚动轴承一样，如果污物及异物（切屑碎屑）进入就会很快使它磨损，成为损坏的原因。因此，必须采用防护装置（折叠式或伸缩式丝杠护套）将丝杠轴完全防护起来。另外虽没有别的异物，但有浮尘时要在螺母两端采用刮屑式防尘圈。