滚珠在循环滚动过程中的称内循环式式。如图2-13(a)所示,内循环式的滚珠丝杠带有反向器(反向回珠器).返回的滚珠从螺纹滚道进入反向器.借助于反向器迫使滚珠越过丝杠牙顶进人相邻滚道,实现循环。在此过程中,滚珠在反向器和丝杠外圆之间滚动不会沿滚道滑出。一般一个螺母上装有2?4个反向器,反向器沿螺母圆周等分均布。圆形、带凸键且在孔内不能浮动的反向器称为间定式反向器;圆形且在孔内可以浮动的反向器称为浮动式反向器。内循环式的优点是径向尺寸紧凑、刚性好。因其返回滚道行程较短,摩擦损失小,故效率高。
滚珠在返回过程中与丝杠脱离接触的称为外循环式,如图2-13(b)所示。外循环式的滚珠丝杠副按滚珠返回的方式不同,有插管式和螺旋槽式,如图2-14(a)所示为插管式,其上弯管即返回滚道,滚珠在丝杠与螺母副之间可以做周而复始的循环运动,弯管的两端还能起到阻挡滚珠的作用,避免滚珠沿滚道滑出。插管式外循环的特点是结构简单、容易 制造,但由于返回滚道突出于螺母体外,所以径向尺寸较大,且弯管两端耐磨性和抗冲击性差。如图2-14(b)所示为螺旋槽式.即在螺母外圆上铣出螺旋槽,在槽的两端钻出通孔并与螺纹滚道相切,以形成返回滚道。与插管式的结构相比,螺旋槽式径向尺寸小,但制造上较为复杂。
滚珠丝杆螺母副特点
在传动时,滚珠与丝杠、螺母之间基本上是滚动摩擦.因此它具有以下优点:
(1)传动效率高
滚珠丝杠副的传动效率很高,可达92%?98%,是普通丝杠传动的2?4倍
(2)定位精度和重复定位精度高
滚珠丝杠副的驱动力矩减少至滑动丝杠的1/3左右,发热率大幅降低,温升减小.并 且在安装滚珠丝杠副时采取以预紧方式消除轴向间隙等措施.使滚珠丝杠副具有高的定 位精度和重复定位精度。
(3)使用寿命长
滚珠丝杠副采用优质合金钢制成,其滚道表面经淬火热处理后硬度高达60? 似HRC,因此其实际寿命远高于滑动丝杠,从而弥补其制造成本高于滑动丝杠的不足点。
(4)刚度高
滚珠丝杠副经预紧后可以消除轴向间隙,提高系统的刚度。
(5)传动的可逆性
滚珠丝杠副消除了在传动过程中可能出现的爬行现象,能够实现将旋转运动转化为直线运动或将直线运动转化为旋转运动并传递动力这两种传动方式。
因为滚珠丝杠副具有上述优点,所以在各类中、小型数控机床的直线进给系统中普遍采用滚珠丝杠,但是由于滚珠丝杠副的摩擦因数小、不能自锁,所以当作用于垂直位置时. 为防止因突然停电而造成主轴箱自动下滑,必须加有制动装置。
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