丝杆升降机的工作原理是利用蜗杆带动蜗轮实现减速,其减速部件是蜗杆传动,蜗轮中心是内螺纹结构和丝杆相匹配,由于其结构特点,丝杆升降机一般采用润滑脂润滑,部分丝杆升降机也采用润滑油润滑,可保证其工作的稳定性有效延长使用寿命。
蜗轮丝杆升降机为了提高其使用效率,设计所采用的蜗轮材料都以有色金属为主要材料,蜗杆多采用硬质钢材。因蜗轮蜗杆之间为滑动摩擦传动,运行过程中蜗轮蜗杆会产生较大的热量,使减速机表面温度升高,因此减速机箱体内零部件会因热胀系数的不同而产生配合差异,形成间隙从而导致漏油。此外润滑油更换、选用不合理也会造成升降机漏油。因此选择升降机时一定要注意材质搭配的合理,润滑油选择、添加正确。
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由于滚珠丝杠(滚珠螺杆)螺杆轴及螺帽均是点接触之滚动运动,所以其效率可高达90%以上,因此其传动扭矩仅只有传统导螺杆的1/3,滚珠螺杆的机械效率远高于传统导螺杆。
滚珠丝杠在牙型表面采以超精密加工,以降低珠槽与滚珠间的接触摩擦,又滚珠与珠槽间为点接触之滚动运动,有低摩擦力及高运转效率的优点,故可降低马达驱动力要求,进而降低成本,以测试仪器并依循标准测试步骤以确保滚珠螺杆的效率。
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由于该空心滚珠丝杠系统的热变形较大,因此可以从以下三个方面采取措施来改善其热态特性:
(1) 减少滚珠丝杠系统的发热量。可以采用非接触式轴承或低摩擦陶瓷球轴承; 合理调节滚珠丝杠副和轴承的预紧力; 选定并补充适当的润滑剂,在高速条件下建议使用基油动态粘度较低的润滑剂;改进滚珠丝杠副的结构,包括增加螺纹头数、减小滚珠直径,采用陶瓷滚珠或空心结构钢球滚珠,改善滚道表面粗糙度、表面形状误差等。
(2) 增强滚珠丝杠系统的散热。对空心滚珠丝杠副进行强制循环冷却; 对滚珠丝杠副螺母套筒和支承轴承进行强制循环冷却; 对空心滚珠丝杠系统外围进行喷射冷却或喷雾状制冷剂进行冷却等等。
(3) 对滚珠丝杠系统进行热误差补偿。测量空心滚珠丝杠系统产生的热误差,然后根据己经建立的误差补偿模型进行误差补偿计算,将计算的结果反馈给数控系统,使控制器发出相应控制指令以补偿相应的热误差。
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