滚珠丝杆
滚珠丝杠的用材选用介绍
滚珠丝杠的用材是根据它的种类来选择，其中有好几种滚珠丝杠，下面来简单介绍一下：
（一）、、重载荷滚珠丝杠：多选用低合金工具钢（如9Mn2V、CrWMn钢）和滚动轴承钢（如GCr15、GCr15SiMn钢）制造，采用感应加热表面淬火，也有采用火焰加热表面淬火或整体淬火的。
（二）、低精度、轻载荷的滚珠丝杠：可选用非合金（碳素）结构钢（如45、50钢）制造，经正火、调质处理；有些也可选冷轧成形钢（如冷轧60钢）直接使用。
（三）、小规格的滚珠丝杠：习惯性选用渗碳钢（如20CrMnTi钢），经渗碳＋淬火＋低温回火后使用。
（四）、在腐蚀性和高温环境下工作的滚珠丝杠：可选用沉淀硬化不锈钢（如1Cr15Co14Mo5VN、0Cr17Ni4Cu4Nb钢）制造，经固溶处理＋时效处理后使用。
（五）、某些热处理时易变形的滚珠丝杠：可选用渗氮钢（如38CrMoA1A钢）制造，经渗氮处理后使用。
滚珠丝杠副各部件，包括螺母、丝杠、gang珠一般是用高碳铬轴承钢GCr15，要求高一些的用GCr15SiMn。（相见GB/T 18254-2002 高碳铬轴承钢）
两者的区别在于，前者的Si含量是0.15%～0.35%，Mn含量是0.25%～0.45%；后者的Si含量是0.45%～0.75%，滚珠丝杆加工，Mn含量是0.95%～1.25%。
Si和Mn的含量高，硬度、强度、韧性和塑性等力学性能好，产品的刚性和精度也就高些，价格也更贵。滚珠丝杠副各部件（包括螺母、丝杠、gang珠）一般用高碳铬轴承钢GCr15，要求高一些的用GCr15SiMn。
两者的区别在于，前者的Si含量是0.15%～0.35%，Mn含量是0.25%～0.45%；后者的Si含量是0.45%～0.75%，Mn含量是0.95%～1.25%。
Si和Mn的含量高，硬度、强度、韧性和塑性等力学性能好，产品的刚性和精度也就高些，价格也更贵。 所以滚珠丝杠是根据其种类来选用它的用材，发挥它的zui。
滚珠丝杆
滚珠丝杠的支承结构
支承方式 螺母座丝杠的轴承及其支架等刚度不足将严重地影响滚珠丝杠副的传动刚度。因此，螺母座应有加强肋，以减少受力的变形，螺母与床身的接触面积宜大一些，其连接螺钉的刚度也应高，定位处要紧密配合。滚珠丝杠常用推力轴承支座，以提高轴向刚度（当滚珠丝杠的轴向负载很小时，也可用角接触球轴承支座）。滚珠丝杠在机床上的安装支承方式有以下几种。
①一端装推力轴承。如图5-20（a）所示，这种安装方式的承载能力小，轴向刚度低，只适用于低转速、中精度、短轴向丝杠，滚珠丝杆，一般用于数控机床的调节环节或升降台式数控铣床的立向（垂直）坐标中。
②一端装推力轴承。另一端装深沟球轴承，如图5.20（b）所示。此种方式可用于中等转速、且丝杠较长的情况，但应将推力轴承远离液压马达等热源及丝枉上的常用段，以减少丝杠热变形的影响。
③两端装推力轴承。如图5.20（C）所示，把推力轴承装在滚珠丝杠的两端，并施加预紧拉力，这样有助于提高刚度，适用于中等转速、中精度丝杠。但这种安装方式对丝杠的热变形较为敏感，轴承的寿命较两端装推力轴承及深沟球轴承方式低。
④两端装推力轴承及深沟球轴承。如图5.20（d）所示，为使丝杠具有zui大的刚度，它的两端可采用双重支承，即推力轴承加深沟球轴承，并施加预紧拉力，适用于高转速、丝杠。这种结构方式不能jing确地预先测定预紧力，预紧力的大小是由丝杠的温度变形转化而产生的，滚珠丝杆生产厂家，但设计时要求提高推力轴承的承载能力和支架刚度。
精密高速滚珠丝杠需要考虑的一些问题
1.线性伺服进给系统的高速化是一个系统工程，系统中每个环节都要满足高速传动的要求。
2.滚珠丝杠副进给系统的zui大加工速度与系统的转动惯量成反比，为了提高加速度，应对系统进行有限元分析及CAD优化设计，在满足动、静刚度的前提下，减少零件数量、优化零件参数并使其高强度、轻量化。
3.要同时选用与精密滚珠丝杠副匹配的高速滚动直线导轨。例如日本THK公司的SHS四方等载荷系列，TBI滚珠丝杆，SNR、SNS高刚度重载荷系列，SSR超高速系列，其线速度可达200m/min以上。德国INA公司的腰鼓形滚柱直线导轨还可按用户要求配置“RUDS”阻尼滑座，使振幅降至原来的1/30，噪声明显下降，满足高速、、重切削的要求。
4.要十分重视精密高速滚珠丝杠副在机床上的安装精度，它对提高临界转速Nc、定位精度，改善高速运转时的平稳性，减小噪声等都起着不可忽视的作用。丝杠两端采用预拉伸高刚度支承结构，要严格保证丝杠两端支承与滚珠螺母的中心“三点同轴”。应选用滚珠丝杠的高刚度推力角接触轴承。
5.充分利用滚珠丝杠副的“同步性”特征，在高速加工中心中成对安装高速精密滚珠丝杠副，是提高伺服进给系统在高速时的稳定性，改善动态特性的有效措施。例如日本牧野铣床制作所的A55E型的卧式高速加工中心和新泻铁工的SPN50-H0型卧式高速加工中心以及丰田工机的EV33立式高速加工中心等都采用了双电动机双丝杠的驱动方式。
6.要在伺服进给系统中配置制动装置、柔性缓冲器、垂向传动时的自锁器等。
7.在选购和验收精密高速滚珠丝杠时，要与一般大导程滚珠丝杠区别开来，并要求制造商提供订购产品的工作速度、加速度、精度、噪声、温升等检测数据。若使用Si3N4陶瓷球，应查看Si3N4陶瓷球的精度、硬度、表面粗糙度、压馈负荷的检验证书。若选用空心强冷丝杠，还应查看深孔的直线度，与外圆的同轴度的检验结果。为了确保高速运转时的可靠性，还应查看丝杠轴、螺母、循环返向装置的原材料及热处理检验报告。
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