?滾珠絲桿的承載能力滾珠絲桿通常用于需要精密定位的場合。高的機械效率、低的傳動扭矩和軸向游隙幾乎為零,使得滾珠絲桿成為刀具定位和飛機副翼驅(qū)動這類應用中的重要裝置。
然而,阻力和由連續(xù)工作產(chǎn)生的熱量可能引起很大的摩擦力和定位誤差。在滾珠絲桿里增加摩擦的設計因素也增加扭矩,并且反過來影響定位精度。滾珠被壓緊在滾珠絲桿螺母和絲桿軸之間時,產(chǎn)生的楔效應是一個潛在的摩擦源。
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在正轉(zhuǎn)的時候, 滾珠通常對著螺母擠壓;反轉(zhuǎn)時,滾珠對著絲桿軸擠壓。由于滑動摩擦系數(shù)比滾動摩擦系數(shù)大得多(沒動0.1～0.3;滾動0.001～0.003),楔效應大大增加了扭矩。當滾珠絲桿軸在固定的角度內(nèi)振動時,擠壓引起的扭矩特別麻煩。
這種運動會引起振動扭矩,既使用極精密的零件也很難完全消除。然而,通過采用歌德式拱形而不采用圓弧形的滾珠溝槽或通過降低滾珠絲桿的剛度,可以把這種扭矩減到最小量。歌德式拱形具有較深的流通性較好的V 形截面。
當兩個滾珠絲杠螺母一起使用時,通常用墊片隔開, 預緊力由墊片厚度確定。通過用蝶形彈簧代替實心墊片,可以減小滾珠絲桿的扭矩,這種彈簧允許有軸向變形從而減少了擠壓。
另一個主要的阻力源, 即相鄰滾珠間的摩擦力,可以通過拿掉幾個滾珠或用隔離滾珠( 即有間隙的滾珠)代替其中某些滾珠的方法來減少。采用這些方法,摩擦產(chǎn)生的扭矩最多可減少30%。在降低滾珠及其滾道之間的摩擦力方面,同樣的方法也是有效的。
為了限度地減少摩擦力, 隔離滾珠和承載滾珠應該相互交替。但是,某些負載和剛度要求可能需要每三個承載滾珠用一個隔離滾珠。直徑比承載滾珠稍小的隔離滾珠起惰輪的作用,他們沿和承載滾珠相反的方向旋轉(zhuǎn),并且減少接觸摩擦。
采用隔離滾珠或減少承載滾珠數(shù)目的一個不利的后果是降低了滾珠絲桿的承載能力,這必須通過減少工作負載或增大滾珠絲桿尺寸來補償。
