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人們應(yīng)用螺桿來做傳動的歷史其實不算很長,傳統(tǒng)上的螺桿一直有定位不佳、易損害的情況。直到公元1898年人們首次嘗試將鋼珠置入螺帽及螺桿之間以滾動摩擦取代滑動摩擦,來改善其定位不佳及易損害的情況。1940年更將滾珠螺桿置于在汽車轉(zhuǎn)向裝置上,更為滾珠螺桿的應(yīng)用上的巨大革命,并逐漸取代傳統(tǒng)艾克姆螺桿。直到近年來,滾珠螺桿已成為產(chǎn)業(yè)界使用最廣的零組件之一。滾珠螺桿原本在世界上只有英國、美國、德國、日本等先進(jìn)工業(yè)國家能夠量產(chǎn)滾珠螺桿。自1982年開始,何豐精密公司在臺中縣潭子設(shè)廠生產(chǎn)滾珠螺桿,正式開啟臺灣自己有能力自產(chǎn)此類高精度零件的時代,發(fā)展至今,臺灣現(xiàn)今在滾珠螺桿的研發(fā)及量產(chǎn)能力上已經(jīng)跟其他先進(jìn)工業(yè)國家已經(jīng)并駕齊驅(qū),并而進(jìn)一步成為世界上主要的供貨基地,可稱為臺灣機(jī)械零組件工業(yè)最顯著的成就之一。

結(jié)構(gòu)

滾珠螺桿主要為螺桿、螺帽、鋼珠、固定座、刮刷器及回流管所構(gòu)成的,依其循環(huán)系統(tǒng)的不同更分為外循環(huán)式、內(nèi)循環(huán)式、端塞循環(huán)式滾珠螺桿。

滾珠螺桿的結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)分為內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)(以圓形反向器和橢圓形反向器為代表)和外循環(huán)結(jié)構(gòu)(以插管為代表)兩種。這兩種結(jié)構(gòu)也是最常用的結(jié)構(gòu)。這兩種結(jié)構(gòu)性能沒有本質(zhì)區(qū)別,只是內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)安裝連接尺寸小;外循環(huán)結(jié)構(gòu)安裝連接尺寸大。目前,滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)已有10多種,但比較常用的主要有:內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu);外循環(huán)結(jié)構(gòu);端蓋結(jié)構(gòu);蓋板結(jié)構(gòu)。

內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)反向器的形狀有多種多樣,但是,常用的外形就是圓形和橢圓形。由于圓形滾珠反向通道較短,因此,在流暢性上不如橢圓形結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在,最好的反向器結(jié)構(gòu)為橢圓形內(nèi)通道結(jié)構(gòu),由于滾珠反向不通過絲杠齒頂,類似外循環(huán)結(jié)構(gòu),因此,消除了絲杠齒頂?shù)菇钦`差給滾珠反向帶來的影響。但由于制造工藝較復(fù)雜,影響了這種結(jié)構(gòu)的推廣。

2、當(dāng)滾珠螺桿作為主動體時,螺母就會隨絲桿的轉(zhuǎn)動角度按照對應(yīng)規(guī)格的導(dǎo)程轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動,被動工件可以通過螺母座和螺母連接,從而實現(xiàn)對應(yīng)的直線運(yùn)動。

目前,加工方法主要分為有屑加工(切削成形)和無屑加工(塑性加工)。傳統(tǒng)的有屑加工方法主要有車削和旋風(fēng)銑削等,而無屑加工方法主要有冷擠壓、冷軋等。絲杠有屑加工指利用切削成形的方法加工絲杠,主要有車削、旋風(fēng)銑削。

車削

車削是在車床使用不同的車刀或其他刀具,可以加工各種回轉(zhuǎn)表面,如內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、螺紋、溝槽、端面和成形面等,加工精度可達(dá)IT8-IT7,表面粗糙度Ra值為1.6~0.8,車削常用來加工單~軸線的零件,如直軸和盤、套類零件等。

旋風(fēng)切削

旋風(fēng)切削(旋風(fēng)銑)是~種高效率的螺紋加工方法,適用于批量較大的螺紋粗加工,其工藝是用硬質(zhì)合金刀對螺紋進(jìn)行高速銑削,它具有刀具冷卻好、生產(chǎn)效率高的優(yōu)點。精度要求不高的螺紋,可用此法~次完成切削加工。用裝在高速旋轉(zhuǎn)刀盤上的成形刀頭從工件上銑削出螺紋的螺紋加工方法,因銑削速度很高,切屑飛濺如旋風(fēng)而得名。旋風(fēng)切削梯形螺紋的精度~般可達(dá)7~9級(JB2886-81),表面粗糙度Ra5~0.63。

一、軸承安裝不當(dāng):

1、螺桿或螺帽珠糟表面粗糙;

2、鋼珠、螺桿或螺帽真圓度超出公差范圍;

3、螺桿或螺帽的導(dǎo)程誤差或節(jié)圓直徑超出公差范圍;

4、回流管組裝不當(dāng);

5、鋼珠大小或是硬度不均;

二、其它雜異物進(jìn)入鋼珠軌道:

1、包裝材料碎物堵住軌道:出貨時以許多的包裝材料及防鋪袋包裝滾珠螺帽、螺桿,如果在包裝或是排列鋼珠的時候未依適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)程序來執(zhí)行,異物或其它碎料物體可能會堵住鋼珠軌道,導(dǎo)致鋼珠的滑動而非正常的運(yùn)轉(zhuǎn)甚至卡死;

2、加工碎屑進(jìn)入軌道,滾珠螺桿安裝時若未配有刮刷器,加工的碎屑和灰塵很容易堆積,堵住鋼珠軌道,造成順暢度不佳、精度降低或減少使用壽命。

三、過行程:過行程會造成回流管的損壞及凹陷,甚至斷裂,從而造成鋼珠無法正常運(yùn)轉(zhuǎn),在這種惡烈的條件下,可能造成螺桿或螺帽珠糟表面的剝離。過行程發(fā)生的問題極可能發(fā)生于機(jī)臺的設(shè)定、極限開關(guān)失效或是撞壞,為預(yù)防滾珠螺桿進(jìn)一步損壞,重新安裝滾珠螺桿前一定要經(jīng)過制造商檢測維修。

四、回流管損壞:回流管在安裝的過程中如果受到嚴(yán)重的撞擊,回流管可能造成凹陷或是上述問題。

五、偏心:如果螺帽座與軸承座不同心會產(chǎn)生徑向負(fù)荷,兩者偏差過大時會造成螺桿彎曲,通常偏心不是很嚴(yán)重的情況下不會造成很明顯的彎曲,但異常磨損仍持續(xù)不斷發(fā)生,并使螺桿精度訊速降低,而螺帽設(shè)定的預(yù)壓越高偏心精度的要求就越高。

六、螺帽與螺帽座結(jié)合不當(dāng): 螺母安裝時傾斜或偏心會造成異常負(fù)載,使馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)時產(chǎn)生電壓不穩(wěn)。

七、搬運(yùn)時造成滾珠螺桿的損壞。