






由于滚珠丝杠(滚珠螺杆)螺杆轴及螺帽均是点接触之滚动运动,所以其效率可高达90%以上,因此其传动扭矩仅只有传统导螺杆的1/3,滚珠螺杆的机械效率远高于传统导螺杆。
滚珠丝杠在牙型表面采以超精密加工,以降低珠槽与滚珠间的接触摩擦,又滚珠与珠槽间为点接触之滚动运动,有低摩擦力及高运转效率的优点,故可降低马达驱动力要求,进而降低成本,滚动丝杆定制,以测试仪器并依循标准测试步骤以确保滚珠螺杆的效率。
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目前国内制造滚珠丝杆的厂家,工艺路线多少都有些差别,产品质量也存在不少问题。一般的制造工艺步骤为:下料(材料绝大多数为GCr15)--校直--车外圆--中频淬火--回火--修研中心孔--磨外圆--螺纹磨磨削丝杆螺纹--铣键槽或方身--钳工工艺--去应力--半精密螺纹磨磨削丝杆螺纹--再去应力--研磨中心孔--精密外圆磨--精密螺纹磨磨削丝杆螺纹--倒两端不完整牙1/4圈--螺纹磨削倒角螺纹及顶端45°处理。
以上工艺技术的缺陷:
1、中频淬火后,丝杆易弯曲,热处理变形较大;且回火时间短,易造成丝杆硬度不均匀,应力不易去除,去应力处理时间长,易留残余应力。
2、精密磨削的螺纹滚道,因为机床本身的精度和加工调试水平,容易产生滚道波纹,表面质量差。
3、磨削螺纹时,因为螺纹硬度高、磨削量大,造成磨削时间长、消耗材料多,易产生弯曲变形,同时由于磨削量大,温度高,易产生磨削裂纹和烧坏,造成产品报废。
4、精密磨削的螺纹滚道,因为机床本身的精度和加工调试水平,容易产生滚道波纹,滚动丝杆,表面质量差。
5、丝杆硬度低(一般为HRC60左右)、耐磨性差、疲劳寿命短、噪音水平高(一般74db左右)。
6、由于磨削工作量大,磨削时产生大量油雾,对环境造成污染,对工人健康造成损害。
7、由于磨削后表面较粗糙,丝杆粗装配后要进行长时间跑和。
8、工序繁杂、加工周期长。
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齿轮传动与滚珠丝杆传动的比较:齿轮传动的效率约为99%,滚动丝杆加工厂,普通丝杠效率一般为50%,即使Lead Angle较大也不会超过60%,滚珠丝杠的LeadAngle只要不过于小,一般正效率可以达到90%以上,但一般不超过95%,从功率角度来说,齿轮传动与滚珠丝杆传动差别很小。
齿轮传动:1 承载大、2 移动速度中等、3 安装有要求,预留间隙、4 定位精度不高、5 磨损需要补偿、6 价格便宜、7 容易制造;滚珠丝杆传动:1 承载小、2 安装结构大、3 移动速度快、4 定位精度高、5 磨损需要调整、6 价格高、7 容易难。总体来说,齿轮与丝杆在传动方面各有优缺点,选用哪种得看具体使用要求。
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