进给丝杠是把旋转运动转换成直线运动或者产生大的力量而产生使用的机构要素。进给丝杠的种类和性能如下陈述。
进给丝杠 | 滑动丝杠 | 面接触的滑动轴承相同的接触状态进给丝杠 |
滚珠丝杠 | 和滚动轴承相同的点接触·转动运动的进给丝杠 | |
静压丝杠 | 通过空气、油等介质在非接触的状态下进行传送力量的进给丝杠 |
(1)滚珠丝杠的运转性能
滚珠丝杠的操作性能特点是具有极低摩擦阻力的进给丝杠性能。 与滚动轴承一样,这取决于通过钢球的滚动运动传递力的结构。
(1)静摩擦扭矩
・静摩擦力矩是在直线运动时相对于静摩擦阻力在旋转时产生的力矩。
・滚珠丝杠的静摩擦扭矩是由于在进给丝杠轴开始转动的第一时刻,滚珠并不是在螺纹沟槽内转动,而是稍微滑动,而产生的力矩。
・产生静摩擦扭矩的主要原因是滚珠与螺纹沟之间的滑动摩擦、滚珠丝杠磨损等。
・静摩擦扭矩根据旋转方向(正转、反转)不同而不同。
・还有根据丝母内部滚珠循环路线的位置(上侧配位、下侧配位等)不同而不同。
(2)动摩擦扭矩
・ 和直线运动的动摩擦力相对应的是旋转动摩擦扭矩。
・ 与运动状态下的摩擦阻力相对应,受滚珠尺寸与螺纹沟槽尺寸,润滑剂特性等因素的影响。
・ 滚珠丝杠的转速相对应,动摩擦扭矩也发生变动。
・ 在超大滚球的情况下,根据滚珠尺寸的大小动摩擦扭矩急剧增加。(参考【图1】)
・ 在双丝母对于单个丝母的情况下,由于滚珠数量和接触螺纹沟槽长度的平均效应,动摩擦扭矩波动得到抑制。(参考【图1】b)
(3)摩擦扭矩变动
・ 由于摩擦扭矩的变动对电机速度的影响,所以是直线运动的速度不均匀性和定位精度波动的主要原因。
・ 在JIS B1192中对变动了做了规定
■ 例: 标准扭矩在0.2〜0.4N・m范围内、螺纹的有效长度在4000mm以下、规定了C3等级的滚珠丝杠的扭矩变动率在±45%。
下一讲,我们解说关于滚珠丝杠的高速化。