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静压螺母结构和部分参数值及螺母设计的注意事项

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作者:JZ Editor来源:JZ Robot网址:http://pay-attention-secrets.com/h-nd-155.html

678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  选择合理的结构和参数,就能使静压螺母得到很大的刚性。如S7450丝杆磨床的静压螺母的结构见图1,其轴向刚性达50公斤/微米。


静压丝杆螺母结构


  静压螺母1在丝杆2上移动,导套3/4拖住丝杆的外圆表面,并在止推轴承8、滚针轴承9中滚动。为不破丝杆的传动精度,静压螺母与其两端的两个导套这三个孔必须同心。转动斜齿轮5、6,可使静压螺母在螺纹套7中微量移动,作磨削丝杆时对刀用(砂轮截形对准丝杆的螺纹截形)。通过杠杆10使静压螺母获得微量的附加转动,用于磨削时校正丝杆的螺距误差。


  静压螺母机构的特点如下:


  (1)静压螺母与丝杆啮合齿数为20牙,因而接触的螺旋线很长,可以承受很大的外载。当油腔压力为4公斤/厘米²时,可承受约600公斤的轴向力。在螺母的螺纹两侧面中径上各开二条螺旋沟槽,而每一牙侧沟槽中有二个相差180°的进油孔。整个螺母共有80个进孔油,156个回油孔,配置四个薄膜可变节流器。

678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  (2)由于螺纹牙形高度的限制,因而分油面积较小,故油的泄露较多。另外因为齿面间的配合间隙较大(0.03毫米以上)。因此流量损失也较大,故其供油量需相应加大(Q=25升/分)。

  (3)静压轴承采用20号机械油。由于油的清洁要求严格。因而用精度很高的烧结式滤油器。


  S7450丝杆磨床静压螺母的技术参数:


  丝杆螺母的尺寸参数 特T110×1/2¹¹;

  供油压力 p8=10公斤/厘米²

  油腔压力 pr=3~4公斤/厘米²   

  供油流量 Q=25升/分;

  可变节流器间隙 G=0.08毫米;

  薄膜厚度 H≈1毫米;

678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  丝杆螺母之间的轴向间隙 h轴=0.03毫米。


  静压丝杆螺母设计的注意事项:


678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  静压丝杆螺母可以看作是一个多环的静压止推轴承,但有螺旋升角和牙形角,考虑到它的特殊性,因此在设计计算时必须注意以下列几点:

  (1)目前,因静压螺母结构尺寸和制造工艺的限制,丝杆外径一般不小40毫米

678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  (2)由于标准螺纹的牙高较小,承载面积也小,封油较困难,所以在设计静压丝杆螺母时应使牙高比同规格的标准螺纹高1.5~2倍,以提高其承载和封油能力。

  (3)螺母的螺纹牙数多少与螺纹的加工精度有关,若螺母的加工精度不易保证,则可选择较少的牙数,以保证螺母有足够的精度。从平均螺距误差的观点来看,当螺母的精度能保证的情况下,则螺母的螺纹牙数愈多,螺距误差平均化的作用也就愈大,承载能力也愈大。因此在加工条件允许的情况下可适当增加螺母的螺纹牙数。

  (4)螺母的油腔结构一般有两种;

  1)在螺母的螺纹两侧面中径上各开一条螺旋沟槽(螺纹牙数多的也可以各开两条互不相通的螺旋沟槽),螺纹每牙螺纹侧面是环形油腔。

678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  2)在螺母每牙螺纹两侧面中径上有数个油腔,使螺母每个油腔建立单独压力区,一般油腔数量不少于三个,螺纹每牙同侧和两侧的油腔应对称分布。

678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  但无论是多腔式或通槽式,螺母的首、末两牙不得开油槽。

678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  油腔的宽度:b=(1/3~1/4)H

678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  式中:H-----螺纹面工作高度(毫米)

678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  油腔的深度,一般取0.3~0.5毫米。

  (5)进油孔和回油孔的分布:进油孔应考虑压力平衡,否则容易产生倾侧矩,因此布置进油孔应对称分布,回油要畅通。

  (6)由于静压丝杆螺母主要承受轴向力,而承受径向力的能力很小,即使是多油腔式的静压螺母,也只能承受微量的径向力,无法保证丝杆和螺母的同心度和客服力矩。因此在设计时,丝杆两端的径向支承是不能省略的(图3-191中的件3、4)。

678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  (7)丝杆螺母的配合间隙:配合间隙一般指轴向的间隙。间隙大,流量也大,油膜刚性较差;间隙太小,加工精度要求高,制造困难。丝杆螺母轴向的配合一般推荐:

  h轴=(3~4)δs

678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  式中:δs----螺距累积误差

678333金牛网论坛-金牛网155755-42923acom金牛版  对于φ100毫米以下的丝杆,可取轴向间隙为0.03毫米。


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