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温升对滚珠丝杆的影响,您都了解了吗?

滚珠丝杆运转时,温升会影响到机械传动系统的精度,特别是高速且高精度的机械。

以下是影响滚珠丝杆温升的因素:

(1) 预压力 (2) 润滑 (3) 预拉

4.29说明进给速度、预压力及温升的关系,图4.30说明螺帽温升与预压摩擦扭矩的关系。由图4.29,图4.30及范例4.5-5得知,螺帽预压力加倍时将提高温度5℃但刚性只提高约5%

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(1) 预压力的影响

为避免造成机械传动系统的任何失步,提高螺帽刚性是很重要的,然而要提高螺帽刚性,必须使螺帽预压力达到一定水平。

施加预压力于螺帽会增加螺牙的摩擦扭矩,并使工作时的温升提高。

上品机电建议,中重预压为8%的动负荷;中预压为6%8%;中轻预压为4%6%;轻预压为4%以下,预压力最重不得超过10%的动负荷,以获得到最佳的寿命及较低的温升效应。

(2) 润滑的影响

润滑油的选择直接影响滚珠丝杆的温升。滚珠丝杆须采以油或油脂其中一项的润滑,一般建议以轴承润滑油为滚珠丝杆油润滑,油脂则建议以锂皂基的油脂。油品黏度选用是依操作速度、工作温度及负荷情形来做选择。图4.31说明油品黏度、工作温度与温升的关系。

当工作情况为高速低负载时最好选用低黏度油品;低速高负载时则建议使用黏度高油品。

一般来讲,高速时建议使用润滑油为40℃时黏度指数范围为3268 cSt (ISO VG 3268)(DIN 51519);而低速时,建议使用的润滑油为40℃时黏度指数范围为90 cSt (ISO VG 90)以上。应用于高速且重负载,必须以强制冷却来降低温度,且可藉由中空螺杆通入冷却油来达到冷却效果。

4.32滚珠丝杆经过冷却与未经冷却的温升比较。

4.33说明中空滚珠丝杆于工具机上的典型的应用。滚珠丝杆润滑油的检查与添加时机列于表4.12

(3) 预拉的影响

滚珠丝杆温升时,热应力效应会使螺杆伸长,使螺杆的长度变得不稳定。其伸长量可藉由M40公式求出,此伸长量可藉由预拉来做补偿;而预拉补偿的目标值就是图面所标示的负T值。过大的预拉会烧坏支撑轴承,因此上品机电建议采用小于5℃的预拉值,但若螺杆直径超过50mm时也不适合做预拉;螺杆直径大就需要大的预拉力,因此导致支撑轴承过热而烧坏。上品机电建议约以3℃的温升做为补偿值T的基准 (螺杆每1000mm -0.02~-0.03mm)

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文章来源:书籍

点击次数:  更新时间:2015-03-20