精密滾珠絲杠副實(shí)現(xiàn)高速化要解決的主要矛盾
在精度、線速度、加(減)速度都要兼顧的情況下,需要解決以下問題。
1) 滾珠絲杠副的最大工作轉(zhuǎn)速不能超過產(chǎn)生共振的臨界轉(zhuǎn)速Nc。Nc與絲杠的材質(zhì)、螺紋小徑、兩端支承方式、支承間距等因素有關(guān)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,Nc值也在不斷提高。
滾珠在螺紋滾道和返向裝置中既通暢又可靠地循環(huán)滾動的安全轉(zhuǎn)速,可用類似軸承的d0n值表示(d0為滾珠絲杠的名義直徑,n為絲杠轉(zhuǎn)速)。要實(shí)現(xiàn)高速化,必須通過改進(jìn)滾珠螺母返向裝置、提高制造精度、安裝精度和支承剛度來提高d0n值?,F(xiàn)在d0n值已由70000提高到150000。
2) 要解決高速化帶來的噪聲、溫升與熱變形。據(jù)有關(guān)試驗(yàn)表明:當(dāng)未采取減噪、減振措施時(shí),滾珠絲杠轉(zhuǎn)速每增加1000r/min,噪聲增高4~5dB(A),滾珠螺母的溫度升高5~6℃。
以上三點(diǎn)說明:只用增加絲杠的轉(zhuǎn)速來提高進(jìn)給驅(qū)動速度是不明智的。
3) 為了改善滾珠絲杠副的加(減)速度特性,提高對運(yùn)動指令的快速跟蹤能力,必須提高滾珠絲杠軸系的系統(tǒng)剛度和絲杠副的軸向剛度,減小起動和停止瞬間彈性變形。
4) 要解決滾珠絲杠副及周邊元件在高速運(yùn)行中的可靠性。