帶壓開孔機滾珠軸承設計
帶壓開孔機選用的滾珠絲杠(Ballscrew),又名球螺桿、導螺桿,是一種鋼珠介于螺帽與螺桿之間做運動,將傳統螺桿之滑動接觸轉換成滾動接觸然后再將螺帽內的鋼珠回轉運動轉為直線運動的傳動機械組件。
滾珠絲杠是帶壓開孔機徑向運動系統中經常使用的傳動元件,其主要功能是將旋轉運動轉換成線性運動,或將液壓馬達或電機等扭矩轉換成軸向反復作用力,同時兼具高精度、可逆性和高效率的特點。
常見的傳動形式是帶壓開孔機液壓馬達帶著絲桿旋轉,通過螺帽內的鋼珠回轉運動,使螺母形成直線運動。而帶壓開孔機中的一些功能系統則會使絲杠不動作,螺母直接旋轉形成直線運動,從而實現精確定位。
螺母旋轉的好處是:
1、旋轉慣量大幅降低,可實現小功率液壓馬達驅動,從而降低采購成本;同時,慣量降低了,可大幅提高帶壓開孔機的絲杠的直線速度,相對絲桿旋轉,加速度能最大功率(適應電機性能)實現。
2、安裝工序技術難度降低。絲杠安裝時基本是先用校棒(也稱檢棒)調校絲杠兩端的絲杠座,再把絲杠穿入安裝。而螺母旋轉的,可直接校驗絲杠。鎖絲杠兩端能實現鎖緊固,盡可能的向兩端拉緊,實現真正意義上的“預拉緊”。
3、中空冷卻。螺母旋轉方式,絲杠兩端是固定不動的,就方便地實現絲杠中空冷卻,為帶壓開孔機實現高精度管道開孔打下基礎。
螺母旋轉結構:
絲杠滾珠循環結構在不改變的前提下,只是在螺母由外力驅動進行旋轉,螺母旋轉后,進行直線軸向運動,螺母被固定在推進系統上,旋轉同步帶螺母,就實現了推進系統地整體移動。
4設計選用注意事項
a.主要尺寸參數的選擇應根據機床使用要求全面綜合考慮,因為絲杠副的公稱直徑、基本導程、預緊力、負載滾珠的有效圈數與絲杠的壽命、位移精度、剛度、驅動力矩等有密切關系。如果某一項特性不能滿足時,可以重新選擇絲杠直徑、導程、有效圈數等,直到完全滿足。
為滿足帶壓開孔機對進給系統伺服性能的要求,還應考慮最大加速能力及最小慣性的要求,確定絲杠的導程及降速比。
b.為使滾珠受力均勻,提高耐用度和精度保持性,螺母不應受徑向力和傾覆力矩,并應盡量使作用在螺母上的軸向合力通過絲杠軸心。
c.建議以螺母(或套筒)的外圓柱面和凸緣面為安裝基面,螺母安裝直徑和座孔的配合為H7/G6,應保持螺母座孔與絲杠支承軸承孔的同心精度和螺母座孔端面與軸線垂直精度。