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THK滚珠丝杠运行中姿势的变化

THK滚珠丝杠运行中姿势的变化

THK滚珠丝杠的导程精度,是位于THK滚珠丝杠轴中心的定位精度。通常需要定位精度的位置,因与THK滚珠丝杠中心在高度方向或宽度方向各不相同。所以,运行中的姿势变化会给定位精度带来影响。

运行中的姿势变化,最容易给THK丝杠定位精度带来影响的是,与THK滚珠丝杠的中心位置在高度方向不同时产生的垂直公差,在宽度方向不同时产生的水平公差。

因此,要根据从THK滚珠丝杠中心到需要精度的位置的距离,对运行中的姿势变化(垂直公差、水平公差等的精度)进行探讨。

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来源:THK官网

防止THK滚珠丝杠温度上升的对策

防止THK滚珠丝杠温度上升的对策

  • 尽可能降低THK滚珠丝杠的发热
  • 尽可能减少THK滚珠丝杠、支撑轴承的预压量。
  • 加大THK滚珠丝杠的导程,降低转速。
  • 为THK丝杠选择适当的润滑剂。
  • 用润滑油或冷气等,对THK丝杠轴外部进行冷却。
  • 尽可能避免因THK滚珠丝杠发热所引起的温度上升的影响。
  • 把THK滚珠丝杠的基准运行距离的目标值定为负值。
    • 一般来说,考虑因发热所引起温度上升为2℃~5℃,将THK滚珠丝杠基准运行距离的目标值设定为负值。(-0.02mm~-0.06mm/m)
  • 对THK丝杠轴施加预拉伸。

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关于THK滚珠丝杠定位精度的探讨

关于THK滚珠丝杠定位精度的探讨

影响THK滚珠丝杠定位精度的因素

影响THK滚珠丝杠定位精度的因素主要有∶导程精度、轴向间隙、进给THK丝杠系统的轴向刚性等。其它的重要因素还有因发热引起的热变形、因导向系统引起的运行姿势的变化等。

THK滚珠丝杠导程精度的探讨

根据THK滚珠丝杠所要求的定位精度,由THK滚珠丝杠的精度中选择适合的滚珠丝杠等级是很必要的。

THK滚珠丝杠轴向间隙的探讨

THK滚珠丝杠轴向间隙尽管不成为往同一方向进给时定位精度的主要因素。但是,进给方向反转时或轴向载荷相反时,则会出现无效行程。

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关于THK珠丝杠工作寿命的探讨

关于THK珠丝杠工作寿命的探讨

THK滚珠丝杠承受外部负荷运动时,在滚动面或钢球上连续地承受循环应力的作用。当应力达到某个限度时,滚动面就出现疲劳破损,一部分表面产生鱼鳞状的剥落。这种现象称为表面剥落。THK滚珠丝杠的寿命是指,在滚动面或钢球的任何一方,由于材料的滚动疲劳而产生的最初的表面剥落出现时为止,THK滚珠丝杠所旋转的总转数。

关于THK滚珠丝杠的工作寿命,即使同样方法制造出来的THK滚珠丝杠在相同运动条件下使用,其寿命也会有较大的差别。因此,作为THK滚珠丝杠寿命的基准,使用以下定义的额定寿命。

所谓THK丝杠额定寿命是指,一批相同的THK滚珠丝杠在相同条件下分别运行时,其中的90%不产生表面剥落(金属表面的鳞片状剥落)所能达到的总转数。

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单螺母错位预压型与大球径预压型THK滚珠丝杠的精度寿命比较

单螺母错位预压型与大球径预压型THK滚珠丝杠的精度寿命比较

单螺母THK滚珠丝杠DIK型

单螺母滚THK珠丝杠DIK型虽然只有单个螺母,单具有与双螺母型相同的预压构造。因此,减少了由于差动滑动或旋转现象引起的THK丝杠旋转扭矩的增加以及热量的产生,可长期间维持高精度。

传统型大球径预压型螺母THK滚珠丝杠BNF型

对于大球径预压型螺母THK滚珠丝杠,通过钢球在4个点处接触滚动面提供预压。这会使由差动滑动或旋转现象引起的THK丝杠旋转扭矩增大,导致THK滚珠丝杠加速磨损以及发热等问题,短期间内就会使THK丝杠精度降低。

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THK滚珠丝杠单螺母型与双螺母型的旋转性能比较

THK滚珠丝杠单螺母型与双螺母型的旋转性能比较

单螺母THK滚珠丝杠

单螺母THK滚珠丝杠的预压调节是根据钢球直径而进行调节的错位预压型,无THK滚珠丝杠性能中最重要的接触角偏差,从而获得高刚性、平滑的旋转性能和高导程周期误差度。

传统型双螺母THK滚珠丝杠

THK丝杠在双螺母中使用调整片,由于调整片的平面度和螺母垂直度的影响导致螺母倾斜,产生接触角的偏差,从而影响到旋转性能,使导程周期误差精度变低。

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THK滚珠丝杠螺母根据预压方法分类

THK滚珠丝杠螺母根据预压方法分类

  • 双螺母方式(BNFN-V、BNFN、DKN和BLW型)是在2个THK滚珠丝杠的螺母中间插入调整片施加预压的方式。
  • 变位预压方式(SBN-V、BIF-V、BIF、DIK、DIR和SBK型)与双螺母方式相比体积小,是不使用调整片,而通过改变THK丝杠螺母中间螺纹槽的螺距来施加预压的方式。
  • 定压预压方式(JPF型)在THK滚珠丝杠螺母的几乎正中间位置,设置一个弹簧结构,通过改变THK丝杠螺母中央螺纹沟槽的螺距来施加预压的方式。

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THK滚珠丝杠螺母的种类

THK滚珠丝杠螺母的种类

THK滚珠丝杠的螺母,根据钢球的循环方式可分为∶弯管式、循环器式、端盖式。另外,THK滚珠丝杠不仅可以循环方式分类,也可根据预压方式分类。

根据THK滚珠丝杠钢球循环方式分类

  • 弯管式:(SBN-V型(中型)、BIF-V型(中型)、BIF型、BNF-V型(中型)、BNF型、BNFN-V型(中型)、BNFN型、BNT型、BTK-V型)
  • 循环导片式:(SBN-V型(小型)、HBN型、BIF-V型(小型)、BNF-V型(小型)、BNFN-V型(小型))

这些型号是最典型的THK滚珠丝杠螺母,通过使用弯管让钢球进行循环。钢球从THK丝杠轴的沟槽中被掬取进入弯管后,再回到沟槽中,做无限循环运动。

  • 循环器式:(DK、DKN、DIK、JPF、DIR和MDK型)

这些型号是THK滚珠丝杠最小型的螺母,通过循环器改变钢球的行进方向,越过THK丝杠轴外径回到原位,做无限循环运动。

  • 端盖式:大导程螺母(SBK、SBKH、WHF、BLK、WGF、BLW、WTF、CNF、BLR型)

这些型号是最适合高速进给的THK滚珠丝杠螺母。钢球利用端盖,从THK丝杠轴的沟槽中被掬取到螺母的通孔里,通过通孔又回到沟槽中,做无限循环运动。

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THK滚珠丝杠安装部精度测试方法

THK滚珠丝杠安装部精度测试方法

零件安装部对THK丝杠轴支撑部轴线的半径方向圆周跳动

用V型支架支撑THK丝杠轴的支撑部。让测针接触零件安装部的外径,使THK丝杠轴旋转1周时,用千分表测其摆动的最大差值。

螺纹沟槽面对THK丝杠轴支撑部轴线的半径方向圆周跳动

用V型支架支撑丝杠轴的支撑部。让测针接触螺母的外径,在不让THK滚珠丝杠螺母转动,而使THK丝杠轴旋转一周时,用千分表测其摆动的最大差值。

支撑部端面对THK丝杠轴支撑部轴线的垂直度

用V型支架支撑THK滚珠丝杠轴的支撑部。让测针接触THK丝杠轴支撑部的端面,使THK丝杠轴旋转一周时,用千分表测其摆动的最大差值。

法兰安装面对THK丝杠轴轴线的垂直度

在螺母旁边用V型支架支撑THK丝杠轴螺纹部外径。让测针接触螺母法兰的端面,使THK丝杠轴和螺母同时旋转一周时,用千分表测其摆动的最大差值。

螺母外圆面对THK丝杠轴轴线的半径方向圆周跳动

在螺母旁边用V型支架支撑丝杠轴螺纹部外径。让测针接触螺母的外径,在不让THK丝杠轴转动,而让螺母旋转一周时,用千分表测其摆动的最大差值。

螺母外圆面(平面型安装面)对THK丝杠轴轴线的平行度

在螺母旁边用V型支架支撑丝杠轴螺纹部外径。让测针接触螺母外圆面(平面型安装面),使千分表沿着THK丝杠轴平行移动时,测其摆动的最大差值。

THK丝杠轴轴线的半径方向全跳动

用V型支架支撑THK丝杠轴的支撑部。让测针接触THK丝杠轴外径,THK丝杠轴旋转一周时,用千分表在轴方向的多处,测其摆动,取其最大值。

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THK滚珠丝杠的导程精度

THK滚珠丝杠的导程精度

THK滚珠丝杠的导程精度,以JIS规格(JIS B 1192-1997)为标准进行精度管理。THK丝杠精度等级CO~C5用直线性及方向性表示精度,C7~C10用螺纹长度300mm累积导程误差表示其精度。

THK滚珠丝杠实际运行距离

是对THK滚珠丝杠进行实际测试的运行距离误差。

THK滚珠丝杠的基准运行距离

一般来说,THK丝杠的基准运行距离与额定运行距离是相同的。但是,根据THK丝杠使用目的不同,可取修正了的额定运行距离之值。

THK滚珠丝杠基准运行距离的目标值

为防止THK丝杠轴振摆而施加张力,或考虑到因外部施加的负荷以及温度变化而产生伸缩等因素,可以事先将基准运行距离调节成负值或正值。在这种场合下,请指明THK滚珠丝杠基准运行距离的目标值。

THK滚珠丝杠的代表运行距离

代表THK滚珠丝杠实际运行距离倾向的直线,可以从表示实际运行距离的曲线中,用最小二乘法求得。

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