滾珠絲杠副基礎知識

發布日期：2017-12-11

滾珠絲杠副基礎知識

1.什么是滾珠絲杠副？

滾珠絲杠副是由絲杠，螺母，滾珠組成的機械元件。其作用是將旋轉運動轉變為直線運動，或逆向由直線運動變為旋轉運動。絲杠、螺母之間用滾珠做滾動體。

2.滾珠絲杠副有哪些特點？

（1）傳動效率高。(達85%—98%)。

（2）靈敏度高。（無顫動、無爬行，同步性好）。

（3）定位精度高。(可以實現無間隙傳動，剛度強，溫升小)。

（4）使用壽命長。（是普通滑動絲杠的4倍以上，磨損小，精度保持期長）。

（5）使用、潤滑和維修方便、可靠。

（6）可逆向傳動，不自鎖。（在垂直使用或需急停時，應附加自鎖或制動裝置）

3.螺紋滾道的單圓弧、雙圓弧各有何特點？

單圓弧的優點是無偏心，工藝上易獲得，缺點是用于“T類”絲杠時軸向間隙大，運動滯后，若減小間隙，滾珠接觸點低，受力差，加工時磨出“油槽”，測不準節圓（滾珠或測棒與滾道圓弧不相切）。雙圓弧避免了上述缺點，但工藝上難獲得。

4.雙圓弧滾道有什么特點？主要是為了便于測準節圓。

5. 滾道底部的小圓弧起什么作用？

此小圓弧熟稱“油槽”，使用中可存油及容異物，加工中起工藝作用。減少磨削徑向力。

6.什么是內循環、外循環滾珠絲杠副？它們是如何分類的？

一般定義為：滾珠在循環中始終不脫離絲杠表面的為內循環，反之為外循環。內循環有浮動（F）與固定（G）之分，外循環有螺旋槽（L）、插管（C）和端蓋（DG）之分，其中插管式又有埋入式（CM）和凸出式（CT）之別。相對來說，內循環滾珠絲杠副的螺母安裝直徑可以更緊湊，因此應用也最廣泛。

7.浮動內循環返向器有何特點？

優點是：

（1）流球通道為立體相切對稱變曲率腔，技術含量高；

（2）圓形孔工藝性好，螺母軸向距離小，外徑尺寸緊湊；

（3）凸筋既定位，又鏟球，起雙重作用；

（4）型腔為半開空間隧道，流球順暢，與絲杠外徑不摩擦；

（5）塑料制成，成本低，吸收振動，噪音??；

（6）可在上下及圓周方向上微量浮動，經跑合后自動趨向最佳位置；

（7）有效保護絲杠主體（滾珠脫落故障時，僅返向器損壞）；

（8）直徑適用范圍廣，還可用于雙線（雙頭）螺紋；

缺點是：

（1）不耐高溫（適用范圍±60℃）；（

2）絲杠滾道必須一端開通才可以裝配。

8.插管循環方式的特點是什么？

滾珠在插管內返向平滑，傳動平穩：缺點是螺母安裝尺寸大，管舌處薄弱，耐磨性、抗沖擊性差。不適用于螺母轉速高的場合。

9.端蓋式循環方式的特點是什么？

徑向尺寸大軸向尺寸特小，尤其適合大導程多線螺紋；缺點是滾珠易產生撞擊、跳動，摩擦損失。端蓋式無法進行雙螺母預緊

10.螺旋槽循環方式是否應逐漸淘汰？

螺旋槽式雖然安裝尺寸大，工藝復雜，傳動不平穩，安裝槽有方向性要求（朝上）；但擋珠器可擋

硬性異物進入螺母內，擋球可靠，適用高低溫范圍非常廣，所以還不能淘汰，尤其多用于軍工產品。

11.雙螺母預緊型滾珠絲杠副有何特點？

浮動內循環法蘭—直筒組合的墊片預緊型應用最為普遍，內循環安裝外徑小，組合安裝方便，調整預緊力簡便，使用磨損出現間隙，還可自行調整多次使用。

12.變位預緊型與增大球徑預緊型有何異同點？

都是單螺母消隙，無雙螺母的組合誤差，軸向尺寸特??；但兩者磨損出現間隙后一般無法再達到預緊效果，一般用于中、低負荷。變位預緊型傳動效率高，精度保持期長，用于精密定位。增大球徑預緊型承載力大（是位預緊型的兩倍），但磨損快，用于中、低精度。

13.齒差式預緊的分類與特點？有內、外齒式兩種，預緊力可任意調節，但較為復雜，成本高。

14.圓柱式預緊的分類與特點？有直銷、橫銷兩種，預緊可靠性差，較易出現間隙，成本低。

15.雙直筒型預緊的特點？徑向尺寸小，既可增大墊片也可減小墊片厚度預緊，螺母座復雜。

16.雙法蘭型預緊的特點？

徑向尺寸大，既可增大墊片也可減小墊片厚度預緊?！懊鎸γ妗毙桶惭b拆卸困難，“背對背”型減少了一個螺母的行程。

17.現行滾珠絲杠副標準（GB）經歷了怎樣的演變？

早期的蘇Q/J.JB11-78標準，是國內最早的一部地方專業標準，精度代號分C-J-B-P-T級別，B為標準級。稍后的JB3162-82是應用時間最長、影響最廣的一部部頒標準，它參照德國DIN69051標準，精度代號分為:C-D-E-F-G-H級別，E為標準級。再稍后的JB/GQ1098—87是JB3162—82的補充件。JB/T3162—91標準套用國際標準，仍為部頒標準?，F行標準為：GB/T17587.3—1998，等效采用國際標準ISO3408—1992.精度代號為：1-2-3-4-5-7-10，4級為標準級。

18.區分公稱直徑d0與節圓直徑Dpw有何意義？

公稱直徑d0起標識作用，無公差，取整數值，起便于商務和管理的作用。節圓直徑DPW有公差帶，可一為小數，在工程計算上起參數作用。

19 區分定位（P類）與傳動（T類）類別有何意義?

兩者使用的場合、作用不同。P類用于精密定位。T類用于受力傳動，螺紋精度僅查全長內行程偏差及任意300mm內行程變動量，要求遠遠低于相同級別的P類。

20滾珠絲杠副要檢查哪幾類要求？查安裝尺寸/幾何精度/性能/外觀四類要求。

21滾珠螺紋精度的含義？

螺母相對于絲杠旋轉所行走的距離叫“行程”.實際走的距離與希望（理想）走的距離的差值叫“行程偏差”。螺母在絲杠每一段上走的偏差不盡相同，取其平均值交“平均行程偏差”。因它是在螺紋全長（當然，是指有效范圍）上測取的，故俗稱叫“全長。螺旋線在一定范圍內波動變化，沿著一條“中軸線”，波峰與波谷各自之間的連線形成了一條“帶子”，線沒有寬度，而帶子是有寬度的。俗稱“帶寬”，即指全長上的行程變動量寬度范圍。實際上，任意300mm內變動量（俗稱“300”）和一牙內變化量（俗稱“2π”或“周期”）都是“帶寬”的概念。只是度量區間長短而已?！叭L”、“帶寬”、“300”、和“周期”是檢查螺旋線誤差的四個項目，其中“300”是最主要項目。（嚴格定義參見GB/T17587.3—1998）

22.什么是行程補償值C？工藝上如何獲得？

目標行程減公稱行程等于行程補償值C（Ls-L0=C）,作用是用以補償絲杠工作時由于溫升和載荷引起的伸長量。工藝上可用修正尺法和溫升法獲得，C值通常取負值。

23.產品樣本中額定靜載荷C0a與額定動載荷C0的含義？

使鋼球產生萬分之一變形量的軸向力叫額定靜載荷C0a。轉數為一百萬轉，使絲杠副出現疲勞現象的軸向力，叫額定動載荷C0。

24.剛度Kc的含義與檢查？剛度值是指鋼球與滾道間的軸向剛度值，是根據國際標準理論計算的。

25.滾珠絲杠副的材料？

90%為軸承鋼GCr15,此外還有滲碳鋼20CrMnTi、氮化鋼38CrMoAl、不銹鋼4Cr13等插管為不銹鋼1Cr18Ni9Ti,浮動式返向器為工程塑料。

26磨制滾珠絲杠需經過哪些熱處理？各有何作用？

熱處理內容

作用

1)球化退火HB170-217

預備熱處理；便于加工，好校直

2)調質HB230-270

預備熱處理；提高芯部強度韌性

3）高溫回火

去除初加工應力

4）感應淬火G58

使滾道耐磨而芯部較軟不易折斷

5）冰冷處理

穩定組織，用于高精度（1-3級）

6）中心孔淬火H42

使中心孔表面耐磨，工藝作用

7）時效處理

去除半精加工應力

27 磨制滾珠絲杠的機加工工序流程內容？

1）備料——2）球退（或調質）——3）粗車——（高回或調質）——4）半精車——5）銑——6）校直——7）修锪中心孔——8）淬火——9）校直——10）研中心孔——11）粗磨外圓——12）磨油槽——13）粗磨滾道——14）校直——15）時效——16）研中心孔——17）精磨外圓——18）精磨滾道——19）裝配

28.滾珠絲杠副安裝、使用常出現的故障？

故障現象

可能的原因

1）滾珠脫落，絲杠“咬毛”

一般為用戶不慎所致，行程過位或不自鎖

2）軸勁折斷

同軸度差；安裝“三點”不成“一線”

3）試運轉出現金屬末

清潔度差，表面粗糙，跑合少

4）螺母緊，間隙大

用戶支承或傳動鏈問題；防塵圈干涉

5）螺母緊，仍有少量“間隙”