在本期栏目中,将介绍滚珠丝杠两端轴承的结构和设计要点,以及一种便利的采购方法。
(1)滚珠丝杠轴的两端支撑方法
滚珠丝杠轴的支撑方式有固定-固定、固定-支撑、固定-自由三种,但一般采用两端分别为固定侧和支撑侧的两端支撑法。为了确保滚珠丝杠不会承受过大的力矩载荷和径向载荷,轴承的装配精度很重要。
在固定侧,轴承的内圈以配合尺寸固定在轴上,外圈固定在轴承座(支座组件)上,以防止轴向移动。选择角接触球轴承来承受径向和轴向载荷。
在支撑侧,轴承采用了自由支撑结构,以确保轴温度升高时轴能够自由伸缩。(参考【图1】)
(2)滚珠丝杠两端支撑方法的特征
(a)载荷种类
滚珠丝杠是通过旋转丝杠轴来传递用于让可移动体高速定位的旋转扭矩的机械构件。
因此,滚珠丝杠两端的轴承既要承受轴方向的轴向载荷,又要承受垂直于轴方向的径向载荷(重复交变载荷),所以轴承的选型和轴承座的支撑刚度非常重要。
(b)两端形状的差异
由于滚珠丝杠是在丝杠轴加工完成后从一侧插入螺母单元组装而成的,因此丝杠轴两端的形状(轴径、形状)并不相同。两端的轴承类型也因而存在差异,从而给设计带来了困难。
(3)滚珠丝杠两端轴承的选型
由于上述(2)的原因,丝杠轴两端的轴承种类不同,所以两端轴承座的形状也需要采用不同的设计。
米思米的支座组件已将固定侧和支撑侧轴承座标准化为一对支座组件,无需再采取2种不同的轴承座设计,从而可以免去繁杂的设计工作。(参见【照片1】)
(4)滚珠丝杠两端轴承的表面处理
滚珠丝杠和两端的轴承由于涂有润滑剂而很少生锈,但支撑轴承的保持架(支座组件)外周可能会生锈。对于用于无尘室内的设备,建议对轴承座进行防锈表面处理。