精密滾珠絲杠副實現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速不能超過產生共振的臨界轉速Nc。Nc與絲杠的材質、螺紋小徑、兩端支承方式、支承間距等因素有關。隨著科學技術的發(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為絲杠轉速)。要實現高速化,必須通過改進滾珠螺母返向裝置、提高制造精度、安裝精度和支承剛度來提高d0n值。現在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。據有關試驗表明:當未采取減噪、減振措施時,滾珠絲杠轉速每增加1000r/min,噪聲增高4~5dB(A),滾珠螺母的溫度升高5~6℃。
以上三點說明:只用增加絲杠的轉速來提高進給驅動速度是不明智的。
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行中的可靠性