滚珠丝杠的高速化

2020.03.19 23:37:57
米思米
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2008年2月22日

滚珠丝杠的高速化是电子产品的安装设备、NC设备重要需求课题之一。在这里对关于高速化技术进行讲解。

（1）滚珠丝杠的高速化

　由于滚珠丝杠通过电机的旋转转换成直线运动的结构，所以高速化可以通过以下两种手段。

（1）旋转一周对应的直线运动距离　→　大导程化
（2）提高转速　→　高速旋转化（兼顾高精度化）

对高速滚珠丝杠的需求同时要求高精度性能，（1）和（2）要同时使用。

（2）高速旋转化的课题

　滚珠丝杠的高速化有以下难度较大的课题。

a）滚珠的公转速度：根据dmn值对应高速临界值･･･dm：滚珠直径、n：转速
b）螺纹轴的安全速度
c）由于温度上升产生的热膨胀影响增大
d）振动、噪音增大
e）由于高速转动·高加减速运动，负载（惯性等）增大

解说

a）滚珠的公转速度： dmn增大的话，滚珠的运动对循环线路的冲击不可忽视。例如，损坏丝母滚珠杯等。
b）当滚珠丝杠高速旋转时，两端支承的细长螺纹轴的固有频率和转速数产生共振现象，形成危险速度。
c）滚珠丝杠由于滚珠和螺纹轴之间产生摩擦力，随着高速旋转使滚珠丝杠整体温度上升。这种温度上升产生热膨胀，引起精度下降。
d）由于滚珠丝杠在螺母内部具有复杂且不连续（不平滑）的路径，所以随着钢球运动的加速，振动和噪音增大。
e）滚珠丝杠驱动可动体做高·高加减速状态运动，对滚珠丝杠的负载增大。