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絲杠傳動(dòng)是實(shí)際應(yīng)用中很常見(jiàn)的一種機(jī)構(gòu)，但其支承應(yīng)該怎么設(shè)計(jì)比較合理，是一個(gè)容易被新手忽視的問(wèn)題。

做一個(gè)新設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)如圖10-1，請(qǐng)問(wèn)絲杠如此支承和使用有沒(méi)有什么問(wèn)題？

甲說(shuō)，從圖中可以分辨出，右端用了兩個(gè)角接觸軸承，以承擔(dān)轉(zhuǎn)動(dòng)支承及軸向力，而左端看不出有任何支承措施，在詢(xún)問(wèn)過(guò)提問(wèn)者之后也證實(shí)右端為自由端；這種支承方式在實(shí)際使用中并非罕見(jiàn)，有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，便于安裝維修等優(yōu)點(diǎn)，但弊端也相當(dāng)明顯。

一般情況下，絲杠傳動(dòng)的支承方式無(wú)非如圖10-2四種：A、一端固定，一端自由；B、一端固定，一端軸向游動(dòng)；C、兩端預(yù)拉；D、兩端固定。可以看出此機(jī)構(gòu)是第一種情況，其弊端為不可使用于高精度，高轉(zhuǎn)速環(huán)境，且絲杠長(zhǎng)徑比不可太大，不然另一端會(huì)因?yàn)橹亓?yán)重下垂，造成誤差。在圖中還可看出似乎是打算用絲杠作為導(dǎo)向，使絲母在長(zhǎng)鍵槽里滑動(dòng)。如果確是這樣，建議在旁邊增加輔助的光軸及軸套作為導(dǎo)向，絲杠的作用僅僅只是提供推力，會(huì)比現(xiàn)在的結(jié)構(gòu)更合理。

乙補(bǔ)充道，因?yàn)榈谝环N支撐方式具有這種懸臂梁的效應(yīng)，都是在絲杠垂直工作的情況下才會(huì)被使用，如圖10-3；不然高轉(zhuǎn)速的時(shí)候抖動(dòng)會(huì)很大，影響精度及使用壽命。

丙覺(jué)得上述甲已經(jīng)講得很明白，說(shuō)，圖10-1中的安裝方式承載能力小，剛度低，僅適用于低精度，低轉(zhuǎn)速的應(yīng)用場(chǎng)合，有機(jī)會(huì)接觸連鑄機(jī)的話，可以留心一下，中間包車(chē)的微調(diào)裝置就是類(lèi)似結(jié)構(gòu)。

提問(wèn)者回應(yīng)說(shuō)，此結(jié)構(gòu)應(yīng)用場(chǎng)合要求很低，做過(guò)有限元分析，證實(shí)能夠滿(mǎn)足要求；但仍有問(wèn)題——若應(yīng)用于高轉(zhuǎn)速高精度，應(yīng)怎樣布置？

甲說(shuō)，若是高轉(zhuǎn)速場(chǎng)合，應(yīng)使用圖10-2 (C) 表示的兩端預(yù)拉的安裝方式，可減小重力作用下絲杠自身的下垂量；實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)預(yù)緊力大于絲杠最大軸向載荷的1/3時(shí)，可使絲杠拉壓剛度成倍增加。

丙說(shuō)，軸承有好幾種安裝組合方式，所謂DB和DF，背對(duì)背和面對(duì)面；DB組合的優(yōu)點(diǎn)是軸承作用點(diǎn)的距離較大，這樣受力好，剛性就好，但缺點(diǎn)是要求比較高，對(duì)所有零件的幾何精度要求嚴(yán)格；DF就是比較容易組裝的，對(duì)幾何精度影響較小，缺點(diǎn)是剛性不如DB；目前市場(chǎng)上很多大軸承廠都有專(zhuān)門(mén)的絲杠專(zhuān)用軸承，都是配好的一套，買(mǎi)來(lái)直接裝就好了。

丁補(bǔ)充，說(shuō)，若是如果使用成對(duì)的分離軸承，需要用千分表測(cè)量其內(nèi)外圈的落差，并將數(shù)值接近的放在一起，需要注意的是，預(yù)緊力要控制好，不然很容易燒毀軸承。一般經(jīng)驗(yàn)為不要使絲杠溫升超過(guò)5℃。

乙說(shuō)，對(duì)絲杠進(jìn)行預(yù)拉伸，固然是為了提高絲杠的拉壓剛度，但另一個(gè)相當(dāng)重要的原因?yàn)椋a(bǔ)償絲杠在工作中因?yàn)闇厣斐傻?strong>軸向伸長(zhǎng)，使絲杠的軸向游隙接近為零，以確保絲母運(yùn)動(dòng)的重復(fù)精度（絲母運(yùn)動(dòng)的定位精度主要與絲杠本身的精度有關(guān)）。

要保證絲桿的精度，良好的支撐結(jié)構(gòu)和預(yù)緊力的施加都是不可避免的。在橫向布置的時(shí)候，需要注意由自重帶來(lái)的彈性形變，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)這種形變帶來(lái)的離心力也不可忽略。因此，若是高速高精度的場(chǎng)合，必須使用合理的方法來(lái)提高絲杠的拉壓剛度，減小變形。

此外，溫度的升高也要重視。本次討論中談到預(yù)拉伸量可做熱膨脹的補(bǔ)償，但從軸承的角度，預(yù)緊力要進(jìn)行控制，以免由于摩擦力的增大，在高速時(shí)被燒壞。由此就必須注重潤(rùn)滑的供給方式及材質(zhì)的選擇。至于具體應(yīng)使用脂潤(rùn)滑還是油潤(rùn)滑，則要根據(jù)實(shí)際的工況來(lái)決定。

靜待瓜熟發(fā)表于 2014-12-11 10:38
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ouzhipeng 發(fā)表于 2015-3-6 08:32
小白有事想問(wèn)一下大俠，滾珠絲桿以固定-支撐方式安裝時(shí)，哪端固定，哪端支撐有講究嗎？還是和絲桿螺母座的 ...

見(jiàn)德思齊發(fā)表于 2014-12-13 22:53
在橫向布置的時(shí)候，需要注意由自重帶來(lái)的彈性形變

機(jī)床裝配時(shí)，會(huì)特意將軸承座往上翹一點(diǎn)，以補(bǔ)償絲杠自 ...

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