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
滚珠丝杠与普通丝杠区别
1传动效率。
滚珠丝杠的传动效率大约是90~96%,梯形丝杠的传动效率大约是26~46%。即如果驱动同样大的负载,采用滚珠丝杠可以使用更小的驱动功率,例如更小功率的电机,既可降低成本,亦可降低能耗。
2传动速度。
滚珠丝杆是滚动摩擦,梯形丝杠是滑动摩擦,工作时前者的温升远低于后者,因此可以承担高速传动任务。
3自锁性。
自锁性一般与传动效率成反比,因此,滚珠丝杠几乎没有自锁性,而梯形丝杠具有一定的自锁性(视乎导程角的大小和工作面粗糙度)。
4使用寿命。
滚动摩擦的表面损伤比滑动摩擦的小很多,因此在清洁、润滑等条件符合时,滚珠丝杠的维持寿命比梯形丝杠高得多。
5经济性。
从以前和目前的情况看,滚珠丝杠因其结构较梯形丝杠复杂,价格仍然比梯形丝杠高。不过,随着自动化设备的增多而产量增大,价格差异越来越小。
滚珠丝杆副和其它滚动摩擦的传动器件一样,应避免硬质灰尘或切屑污物进入,因此必须装有防护装置。
如果滚珠丝杆副在机床上外露,则应采用封闭的防护罩,如采用螺旋弹簧钢带套管、伸缩套管以及折叠式套管等。
安装时将防护罩的一端连接在滚珠螺母的侧面,另一端固定在滚珠丝杆的支承座上。
如果滚珠丝杆副处于隐蔽的位置,则可采用密封圈防护,密封圈装在螺母的两端。接触式的弹性密封圈采用耐油橡胶或尼龙制成,其内孔做成与丝杆螺纹滚道相配的形状;接触式密封圈的防尘效果好,但由于存在接触压力,使摩擦力矩略有增加。
非接触式密封圈又称迷宫式密封圈,它采用硬质塑料制成,其内孔与丝杆螺纹滚道的形状相反,并稍有间隙,这样可避免摩擦力矩,但防尘效果差。工作中应避免碰击防护装置,防护装置一有损坏应及时更换。
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