CK0630数控车床滚珠丝杠支撑及轴承使用解析

CK0630 数控车床滚珠丝杠支撑及轴承使用解析一滚珠丝杠的介绍滚珠丝杆由螺杆、螺母和滚珠组成。它的功能是将旋转运动转化成直线运动，这是滚珠螺丝的进一步延伸和发展，这项发展的重要意义就是将轴承从滚动动作变成滑动动作或 将 扭 矩 转 换 成 轴 向 反 覆 作 用力 。 由于具有很小的摩擦阻力，同 时 兼 具 高 精 度 、 可 逆 性 和 高 效 率 的 特 点 。 滚珠丝杆被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。滚 珠 丝 杠 副 为 适 应 各 种 用 途 ， 提 供 了标 准 化 种 类 繁 多 的 产 品 。 滚 珠 的 循 环 方 式 有 循 环 导 管 式 、 循 环 器 式 、 端 盖 式 。 预 压 方 式 有 定 位 预 压（ 双 螺 母 方 式 、 位 预 压 方 式 ） 、 定 压 预 压 。 可 根 据 用 途 选 择 适 当 类 型 。二 滚 珠 丝 杠 的 支 撑 形 式珠 丝 杠 副 的 安 装 方 式 一 般 叫 做 滚 珠 丝 杠 副 的 支 承 形 式 ， 通 常 共 四 种 典 型 的 支 承 形 式 ， 支 承 形 式不 同 ， 所 容 许 的 轴 向 载 荷 和 容 许 的 回 转 转 速 也 有 所 不 同 ， 应 根 据 工 况 适 当 选 择 。 为 便 于 评 估 ， 丝杠 旋 转 类 每 种 支 承 形 式 后 面 给 出 表 征 其 稳 定 性 的 “稳 定 性 系 数 K2”， K2 越 大 表 示 该 形 式 越 稳 定 。 1、 “固 定 固 定 ”型 ： K2=4适 用 于 高 转 速 、 高 精 度 的 场 合 。 该 形 式 两 端 分 别 分 别 由 一 对 轴 承 约 束 轴 向 和 径 向 自 由 度 ， 负 荷 由两 组 轴 承 副 共 同 承 担 。 也 可 以 使 两 端 的 轴 承 副 承 受 反 向 预 拉 伸 力 ， 从 而 提 高 传 动 刚 度 。 在 定 位 要求 很 高 的 场 合 ， 甚 至 可 以 根 据 受 力 情 况 和 丝 杠 热 变 形 趋 势 精 确 设 定 目 标 行 程 补 偿 量 ， 进 一 步 提 高 定 位精 度 。 “固 定 固 定 ”型 有 时 也 被 片 面 地 叫 做 “双 推 双 推 ”， 由 于 此 形 式 结 构 较 复 杂 ， 调 整 较 难 ， 因此 一 般 仅 在 定 位 要 求 很 高 时 采 用 。 2、 “固 定 游 动 ”型 ： K2=2适 用 于 中 转 速 、 高 精 度 的 场 合 。 该 形 式 一 端 由 一 对 轴 承 约 束 轴 向 和 径 向 自 由 度 ， 另 一 端 由 单 个 轴承 约 束 径 向 自 由 度 ， 负 荷 由 一 对 轴 承 副 承 担 ， 游 动 的 单 个 轴 承 能 防 止 悬 臂 挠 度 ， 并 消 化 由 热 变 形产 生 的 应 力 。 “固 定 游 动 ”型 有 时 也 被 片 面 地 叫 做 “双 推 支 承 ”。 此 形 式 结 构 较 简 单 ， 效 果 良 好 ，应 用 广 泛 。 3、 “支 承 支 承 ”型 ： K2=1适 用 于 中 转 速 ， 中 精 度 的 场 合 。 该 形 式 两 端 分 别 设 一 个 轴 承 ， 分 别 承 受 径 向 力 和 单 方 向 的 轴 向力 ， 随 负 荷 方 向 的 变 化 ， 分 别 由 两 个 轴 承 单 独 承 担 某 一 方 向 的 力 。 由 于 支 承 点 随 受 力 方 向 变 化 ， 定 位可 控 性 较 低 。 此 形 式 结 构 简 单 ， 受 力 情 况 较 差 ， 应 用 较 少 。 4、 “固 定 自 由 ”型 ： K2=0.25适 用 于 低 转 速 ， 中 精 度 ， 轴 向 长 度 短 的 场 合 。 该 形 式 一 端 由 一 对 轴 承 约 束 轴 向 和 径 向 自 由 度 ，另 一 端 悬 空 呈 自 由 状 态 ， 负 荷 均 由 同 一 对 轴 承 副 承 担 ， 并 且 需 克 服 丝 杠 回 转 离 心 力 造 成 的 弯 矩 。“固 定 自 由 ”型 有 时 也 被 错 误 地 叫 做 “双 推 自 由 ”。 此 形 式 结 构 简 单 ， 受 力 情 况 差 ， 但 在 行 程 小 、转 速 低 时 也 经 常 用 到 。 三 CK0630 数 控 车 床 中 的 滚 珠 丝 杠 支 撑 形 式“固 定 游 动 ”型 ： K2=2适 用 于 中 转 速 、 高 精 度 的 场 合 。 该 形 式 一 端 由 一 对 轴 承 约 束 轴 向 和 径 向 自 由 度 ， 另 一 端 由 单 个 轴承 约 束 径 向 自 由 度 ， 负 荷 由 一 对 轴 承 副 承 担 ， 游 动 的 单 个 轴 承 能 防 止 悬 臂 挠 度 ， 并 消 化 由 热 变 形 产 生的 应 力 。 “固 定 游 动 ”型 有 时 也 被 片 面 地 叫 做 “双 推 支 承 ”。 此 形 式 结 构 较 简 单 ， 效 果 良 好 ， 应 用广 泛 。 四 滚 动 轴 承 的 介 绍滚动轴承是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件。滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成，内圈的作用是与轴相配合并与轴一起旋转；外圈作用是与轴承座相配合，起支撑作用；滚动体是借助于保持架均匀的将滚动体分布在内圈和外圈之间，其形状大小和数量直接影响着滚动轴承的使用性能和寿命；保持架能使滚动体均匀分布，防止滚动体脱落，引导滚动体旋转起润滑作用。 按 滚 动 轴 承 结 构 类 型 分 类 1、 轴 承 按 其 所 能 承 受 的 载 荷 方 向 或 公 称 接 触 角 的 不 同 分 为向 心 轴 承 -主 要 用 于 承 受 径 向 载 荷 的 滚 动 轴 承 ， 其 公 称 接 触 角 从 0 到 45 度 。 按 公 称 接 触 角 不 同 ，又 分 为 ： 径 向 接 触 轴 承 -公 称 接 触 角 为 0 的 向 心 轴 承 ： 向 心 角 接 触 轴 承 -公 称 接 触 角 大 于 0 到45 的 向 心 轴 承 。 推 力 轴 承 -主 要 用 于 承 受 轴 向 载 荷 的 滚 动 轴 承 ， 其 公 称 接 触 角 大 于 45 到 90。 按 公 称 接 触 角不 同 又 分 为 ： 轴 向 接 触 轴 承 -公 称 接 触 角 为 90 的 推 力 轴 承 ： 推 力 角 接 触 轴 承 -公 称 接 触 角 大5 但 小 于 90 的 推 力 轴 承 。 2、 轴 承 按 其 滚 动 体 的 种 类 ， 分 为 ： 1） 球 轴 承 -滚 动 体 为 球 ： 2） 滚 子 轴 承 -滚 动 体 为 滚 子 。 滚 子 轴 承 按 滚 子 种 类 ， 又 分 为 ： 圆 柱 滚 子 轴 承 -滚 动 体 是圆 柱 滚 子 的 轴 承 ， 圆 柱 滚 子 的 长 度 与 直 径 之 比 小 于 或 等 于 3 ； 滚 针 轴 承 -滚 动 体 是 滚 针 的 轴 承 ，滚 针 的 长 度 与 直 径 之 比 大 于 3， 但 直 径 小 于 或 等 于 5mm; 圆 锥 滚 子 轴 承 -滚 动 体 是 圆 锥 滚 子 的 轴 承 ; 调 心 滚 子 轴 承 一 一 滚 动 体 是 球 面 滚 子 的 轴 承 。 3、 轴 承 按 其 工 作 时 能 否 调 心 ， 分 为 ： 1） 调 心 轴 承 -滚 道 是 球 面 形 的 ， 能 适 应 两 滚 道 轴 心 线 间 的 角 偏 差 及 角 运 动 的 轴 承 。 2） 非 调 心 轴 承 （ 刚 性 轴 承 )-能 阻 抗 滚 道 间 轴 心 线 角 偏 移 的 轴 承 。 4、 轴 承 按 滚 动 体 的 列 数 ， 分 为 ：1） 单 列 轴 承 -具 有 一 列 滚 动 体 的 轴 承 。 2） 双 列 轴 承 -具 有 两 列 滚 动 体 的 轴 承 。 3） 多 列 轴 承 -具 有 多 于 两 列 滚 动 体 的 轴 承 ， 如 三 列 、 四 列 轴 承 。 5、 轴 承 按 其 部 件 能 否 分 离 ， 分 为 ： 1） 可 分 离 轴 承 -具 有 可 分 离 部 件 的 轴 承 ； 2） 不 可 分 离 轴 承 -轴 承 在 最 终 配 套 后 ， 套 圈 均 不 能 任 意 自 由 分 离 的 轴 承 。 按 滚 动 轴 承 尺 寸 大 小 分 类轴 承 按 其 外 径 尺 寸 大 小 （ 1） 微 型 轴 承 -公 称 外 径 尺 寸 范 围 为 26mm 以 下 的 轴 承 。 （ 2） 小 型 轴 承 -公 称 外 径 尺 寸 范 围 为 28-55mm 的 轴 承 。 （ 3） 中 小 型 轴 承 -公 称 外 径 尺 寸 范 围 为 60-115mm 的 轴 承 。 （ 4） 中 大 型 轴 承 -公 称 外 径 尺 寸 范 围 为 120-190mm 的 轴 承 。 （ 5） 大 型 轴 承 -公 称 外 径 尺 寸 范 围 为 200-430mm 的 轴 承 。 （ 6） 特 大 型 轴 承 -公 称 外 径 尺 寸 范 围 为 440-2000mm 的 轴 承 。 （ 6） 重 大 型 轴 承 -公 称 外 径 尺 寸 范 围 为 2000mm 以 上 的 轴 承 。 滚 动 轴 承 的 优 缺 点优 点 ： 1 摩 擦 阻 力 小 ， 功 率 消 耗 小 ， 机 械 效 率 高 ， 易 起 动 。 2、 尺 寸 标 准 化 ， 具 有 互 换 性 ， 便 于 安 装 拆 卸 ， 维 修 方 便 。 3、 结 构 紧 凑 ， 重 量 轻 ， 轴 向 尺 寸 更 为 缩 小 。 4、 精 度 高 ， 转 速 高 ， 磨 损 小 ， 使 用 寿 命 长 。 5、 部 分 轴 承 具 有 自 动 调 心 的 性 能 。 6、 起 动 摩 擦 力 矩 仅 略 高 于 转 动 摩 擦 力 矩 ； 7、 轴 承 变 形 对 载 荷 变 化 的 敏 感 性 小 于 流 体 动 压 轴 承 ； 8、 只 需 要 少 量 的 润 滑 剂 便 能 正 常 运 行 ， 运 行 时 能 够 长 时 间 提 供 润 滑 剂 ； 9、 可 以 同 时 承 受 径 向 和 推 力 组 合 载 荷 ； 10、 轴 承 性 能 对 载 荷 、 速 度 和 运 行 速 度 的 波 动 相 对 不 敏 感 。 缺 点 1、 噪 音 大 。 2、 轴 承 座 的 结 构 比 较 复 杂 。 3、 成 本 较 高 。 4、 即 使 轴 承 润 滑 良 好 ， 安 装 正 确 ， 防 尘 防 潮 严 密 ， 运 转 正 常 ， 它 们 最 终 也 会 因 为 滚 动 接 触表 面 的 疲 劳 而 失 效 。四 CK0630 数 车 滚 珠 丝 杠 支 撑 形 式 中 轴 承 使 用本 数 控 车 床 Z 想 进 给 滚 珠 丝 杠 支 撑 中 使 用 两 个 轴 向 球 推 力 轴 承 和 一 个 深 沟 球 轴 承 ， 详 细 参 数 如表 ：轴 承 类 型 新 型 号 旧 型 号 内 径（ mm） 外 径(mm) 宽 度(mm) 脂 润 滑 转 速(r min) 油 润 滑 转 速(r min) 重 量(kg)深 沟 球 轴 承 6204-2z 204EZ2 20 47 14 10000 12000 0.106推 力 球 轴 承 51104 51000 20 35 10 5100 7900 0.04深 沟 球 轴 特 点 ： 深 沟 球 轴 承 主 要 用 于 承 受 纯 径 向 载 荷 ， 也 可 同 时 承 受 径 向 载 荷 和 轴 向 载 荷 。 当其 仅 承 受 纯 径 向 载 荷 时 ， 接 触 角 为 零 。 当 深 沟 球 轴 承 具 有 较 大 的 径 向 游 隙 时 ， 具 有 角 接 触 轴 承 的 性 能 ，可 承 受 较 大 的 轴 向 载 荷 。 深 沟 球 轴 承 的 摩 擦 系 数 很 小 ， 极 限 转 速 也 很 高 ， 特 别 是 在 轴 向 载 荷 很 大的 高 速 运 转 工 况 下 ， 深 沟 球 轴 承 比 推 力 球 轴 承 更 有 优 越 性 ， 其 结 构 也 紧 凑 ， 重 量 轻 ， 轴 向 尺 寸 更 为缩 小 。推 力 球 轴