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静压丝杆螺母的优点及工作原理和可能存在的问题

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作者:JZ Editor来源:JZ Robot网址://xhrxyx.com/h-nd-154.html

  随着科学技术的迅速发展,国内外已把静压技术应用于各种精密机床及数字控制机床的进给机构中的丝杆螺母上。如YKS3非圆数控插齿机工作的横向进给丝杆螺母副,S7450丝杆磨床工作台纵向进给丝杆螺母副,S7450丝杆磨床工作台纵向进给系统 的丝杆螺母副等,都是采用静压丝杆螺母。


  静压丝杆螺母具有下述优点:


  (1)由于是纯液体摩擦,因此摩擦力很小,磨损也很小,效率高,寿命长,低速不会爬行;

  (2)用压力油膜消除丝杆螺母的间隙,油膜刚度高,有吸振性。正、反行程都有相同的移动精度;

  (3)由于在整个螺母与丝杆相啮合的长度上,每个齿侧面都有压力很高的油膜(相当于全部牙齿啮合),使丝杆螺母副的移动误差为丝杆啮合长度上螺距相邻误差与累积误差的平均值,能提高移动精度一倍以上。


  静压丝杆螺母还存在的问题:


  (1)制造工艺复杂,装配调整麻烦;

  (2)只能用于直径较大的丝杆螺母(φ30毫米以下极难制造);

  (3)要有完善的液压系统,静压螺母用的油必须很好的过滤。


  静压螺母的工作原理:


  静压丝杆螺母的工作原理(图1)和静压轴承相似,当丝杆不受外载(W=0)时,一定的供油压力pr,流过薄膜可变节流器的间隙G以后,压力降低到pr,再分别从螺母进入其螺纹的左、右侧油腔,在齿面间形成一层压力油膜,然后通过丝杆螺母的间隙h,从齿顶、齿根的回油孔流回油池。此时间隙G上=G下=G,h左=h右=h,丝杆处于中间位置。


静压螺母工作原理


  当丝杆受到轴向力W时,丝杆向左偏移,h左减小,压力油从左油腔流回油池的阻力增大,使prk增高,即薄膜可变节流器上腔压力增高,即薄膜乡下凹,造成间隙G上增大,液阻减小,使prk更加增高;根据同样的道理pr右同时降低,造成压力差△pr=pr左-pr右,该压力差△pr作用在油腔左侧的面积上,产生的力△P与外载荷W相平衡(△P=△pr▪F=W)于是丝杆处于平衡位置。若外载荷W是变化的,则惊讶螺母产生一个与变化的W相对应的△P,使螺纹左右两侧的间隙变化很小。


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