本帖最后由 鬼魅道長 于 2018-11-29 00:06 編輯
說在前面的話:http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod ... &extra=page%3D3
搞錯了,害怕伏櫪老師的圖例在37樓。
〖實例10〗絲杠固定的方式 絲杠傳動是實際應(yīng)用中很常見的一種機構(gòu),,但其支承應(yīng)該怎么設(shè)計比較合理,,是一個容易被新手忽視的問題。
1. 問題描述 做一個新設(shè)計,,結(jié)構(gòu)如圖10-1,,請問絲杠如此支承和使用有沒有什么問題?
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2. 討論 甲說,,從圖中可以分辨出,,右端用了兩個角接觸軸承,以承擔(dān)轉(zhuǎn)動支承及軸向力,,而左端看不出有任何支承措施,,在詢問過提問者之后也證實右端為自由端;這種支承方式在實際使用中并非罕見,,有結(jié)構(gòu)簡單,,成本低,便于安裝維修等優(yōu)點,,但弊端也相當明顯,。 一般情況下,絲杠傳動的支承方式無非如圖10-2四種:A,、一端固定,,一端自由;B,、一端固定,,一端軸向游動;C,、兩端預(yù)拉,;D、兩端固定,�,?梢钥闯龃藱C構(gòu)是第一種情況,,其弊端為不可使用于高精度,高轉(zhuǎn)速環(huán)境,,且絲杠長徑比不可太大,,不然另一端會因為重力嚴重下垂,造成誤差,。在圖中還可看出似乎是打算用絲杠作為導(dǎo)向,,使絲母在長鍵槽里滑動。如果確是這樣,,建議在旁邊增加輔助的光軸及軸套作為導(dǎo)向,,絲杠的作用僅僅只是提供推力,會比現(xiàn)在的結(jié)構(gòu)更合理,。
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乙補充道,,因為第一種支撐方式具有這種懸臂梁的效應(yīng),都是在絲杠垂直工作的情況下才會被使用,,如圖10-3,;不然高轉(zhuǎn)速的時候抖動會很大,影響精度及使用壽命,。
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丙覺得上述甲已經(jīng)講得很明白,,說,圖10-1中的安裝方式承載能力小,,剛度低,,僅適用于低精度,低轉(zhuǎn)速的應(yīng)用場合,,有機會接觸連鑄機的話,,可以留心一下,中間包車的微調(diào)裝置就是類似結(jié)構(gòu),。 提問者回應(yīng)說,,此結(jié)構(gòu)應(yīng)用場合要求很低,做過有限元分析,,證實能夠滿足要求,;但仍有問題——若應(yīng)用于高轉(zhuǎn)速高精度,應(yīng)怎樣布置,? 甲說,,若是高轉(zhuǎn)速場合,應(yīng)使用圖10-2 (C) 表示的兩端預(yù)拉的安裝方式,,可減小重力作用下絲杠自身的下垂量,;實驗證明,當預(yù)緊力大于絲杠最大軸向載荷的1/3時,,可使絲杠拉壓剛度成倍增加,。 丙說,軸承有好幾種安裝組合方式,,所謂DB和DF,,背對背和面對面;DB組合的優(yōu)點是軸承作用點的距離較大,,這樣受力好,,剛性就好,但缺點是要求比較高,,對所有零件的幾何精度要求嚴格,;DF就是比較容易組裝的,對幾何精度影響較小,,缺點是剛性不如DB,;目前市場上很多大軸承廠都有專門的絲杠專用軸承,都是配好的一套,,買來直接裝就好了,。 丁補充,說,,若是如果使用成對的分離軸承,,需要用千分表測量其內(nèi)外圈的落差,并將數(shù)值接近的放在一起,,需要注意的是,,預(yù)緊力要控制好,不然很容易燒毀軸承,。一般經(jīng)驗為不要使絲杠溫升超過5℃,。 乙說,對絲杠進行預(yù)拉伸,,固然是為了提高絲杠的拉壓剛度,,但另一個相當重要的原因為,補償絲杠在工作中因為溫升而造成的軸向伸長,,使絲杠的軸向游隙接近為零,,以確保絲母運動的重復(fù)精度(絲母運動的定位精度主要與絲杠本身的精度有關(guān))。 3. 結(jié)論 要保證絲桿的精度,,良好的支撐結(jié)構(gòu)和預(yù)緊力的施加都是不可避免的,。在橫向布置的時候,需要注意由自重帶來的彈性形變,,在高速運轉(zhuǎn)時這種形變帶來的離心力也不可忽略,。因此,若是高速高精度的場合,,必須使用合理的方法來提高絲杠的拉壓剛度,,減小變形,。 此外,溫度的升高也要重視,。本次討論中談到預(yù)拉伸量可做熱膨脹的補償,,但從軸承的角度,預(yù)緊力要進行控制,,以免由于摩擦力的增大,,在高速時被燒壞。由此就必須注重潤滑的供給方式及材質(zhì)的選擇,。至于具體應(yīng)使用脂潤滑還是油潤滑,,則要根據(jù)實際的工況來決定。
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