分析丝杆受力
Tr14×3的梯形螺杆,外径D=14,导程P=3,梯形丝杆传动存在很大的摩擦损耗
(滚珠丝杆传动这种损耗很小),一般取n=40%作为有效输出。
1、由旋转运动转化为直线运动的扭矩T和推力F关系为(不计损耗,不计加速)
:T=F×P/(2×Pi)=F×P/(2×3.14)
2、如果计入启动或停止时的加速度,假设启动加速度a为0.1G(即0.1×
9.8=0.98),那么启动时附加的力F2=m×a (m为物体重量,a为启动加速
度),F2产生的扭矩T2×40%=F2×P/(2×3.14)=m×a×P/(2×3.14)
=0.0468N.m,T2=0.0468/40%=0.117N.m
3、计入损耗时T×40%=F×P/(2×Pi)=F×P/(2×3.14)=100×9.8×3×0.001/(2×3.14)=0.468 N.m,得T=0.468/40%=1.17 N.m
丝杆升降机的选择
丝杆升降机无论静载、动载、冲击载均不得超过其允许承受的大载荷,选择时根据安全系数、使用行程、校对丝杆的稳定性选择具有充分容量的升降机。
丝杆升降机有梯形丝杆和滚珠丝杆。
常见的蜗轮丝杆升降机一般都采用梯形丝杆。蜗轮丝杆升降机具有自锁功能,适应于低速低频率的场合,即使没有制动装置,也能保持载重,但在冲击震动较大的场合使用有时会使自锁功能失灵,因此需外加一制动装置或选择带有制动的驱动源。
滚珠丝杆升降机不具有自锁功能,为防止由于轴向载荷和丝杆的自重而产生逆转,必须外加制动装置或选择带有制动的驱动源。
在同一轴线上连接数台升降机时,请务必对输入轴强度进行校核,使每台升降机所承担的扭矩都应在其容许输入轴扭矩以内。驱动源的起动扭矩应确保在使用扭矩的200%以上。
滚珠丝杆和梯形丝杆的对比
滚珠丝杠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。滚珠丝杠由螺杆、螺母和滚珠组成。梯形丝杆由螺杆和螺母组成,它不用滚珠。滚珠丝杆的功能是将旋转运动转化成直线运动,这是滚珠螺丝的进一步延伸和发展,这项发展的重要意义就是将轴承从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覆作用力,同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点类型,应用范围很广。 滚珠丝杆成本高,加工难度大,小丝杆通常采用梯形丝杆。
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