滚珠丝杠和液压传动在设备上的应用
发布时间：2013-08-14 浏览次数：715
王明广
（广东龙丰精密铜管有限公司）
随着现代化生产的工业自动化程度越来越高，客户对高精度、高效率传动要求越来越多。很多传统的传动方式很难满足设备的精度要求，并且容易起伏不定，给生产带来很多不便。滚珠丝杠作为高精密传动部件在工业应用中越来越广泛。滚珠丝杠是精密机械上Z常用的传动元件，其主要功能是将旋转运动转化为线性运动，或将扭矩转换成轴向反复作用力，同时兼具高精度、高效率和可逆性的特点。
一、液压系统在设备上的直线运动
液压系统实现直线运动结构主要包括执行件双作用液压缸、控制元件液压阀、动力源设备运转后的变量泵、若干液压管路和自动化控制元件。
双作用液压缸是能由活塞的两侧输入压力油的液压缸，是液压运动系统的主要的输出设备，可将液体压力转换成快速的、可控的线性运动或力，从而驱动负载，加入传感器反馈和液压阀就能完成复杂的高速和位移控制，应用较广泛。
从运动机理来分析，该结构设计合理，能够满足使用要求。但也存在不合理之处。
液压系统压力不好调整，在运动中振动较大，精度不好保证，对产品质量有一定的影响。在液压系统中，液压管路、液压缸等元件容易产生泄漏，污染环境。
二、滚珠丝杠系统在设备上的运动
滚珠丝杠副是由滚珠丝杠、滚珠螺母（组件）和滚珠组成的部件。它可以将旋转运动变为直线运动，或者将直线运动（推力）转变为旋转运动。在设备上的应用是电机带动丝杠（螺母）旋转，滚珠在封闭滚道内沿滚道滚动、迫使螺母（丝杠）轴向移动，从而实现将旋转运动变换成直线运动。
1. 根据设备直线运动要求使用滚珠丝杠副代替了原有的液压系统，实现了设备的全自动化操作和控制。结构改进后收到了很好的效果。
（1）运行平稳，步调一致，消除了液压系统不稳定的缺点。
（2）彻底消除了液压油泄漏的缺陷，而且噪声较小。
（3）传动精度较高，柔性化较强，使产品质量能够得到更好地保障。
2. 此结构在使用中需要改进之处。主要有如下几点。
（1）此结构精度较高，装配要求自然也高，对技术人员要求随之提高。
（2）此结构在换向时冲击较大，容易使螺母或其他装置损坏。
（3）装配空间较小，润滑作用受到限制。
3. 滚珠丝杠在选用和使用中应注意以下几项。
（1）预紧载荷的确定。为了防止丝杠传动系统的失位，保证传动精度，提高丝杠系统的刚度是很重要的。而要提高螺母的接触刚度，必须施加一定的预紧载荷。施加了预紧载荷后，摩擦转矩增加，温升提高，因此必须恰当地确定预紧载荷，以便在正常使用中获得Z长的寿命和温升效应。
（2）润滑。在使用滚珠丝杠时，必须要有足够的润滑，如果润滑不够将导致摩擦和磨损的增加，造成故障或寿命缩短。Z常见的为油润滑和脂润滑两种。油润滑一般采用轴承的矿物油即可，油润滑的间隔和补充应至少可以达到8h的补充润滑时间。而脂润滑则可以在很长一段时间后才需要补充，也就是说，多数情况下可以省去一套润滑装置，润滑脂通常半年或一年进行更换，更换时要去除旧的润滑脂。
（3）防尘。滚珠丝杠和轴承一样，如果杂物或异物进入其中，很快会损坏，所以必须有一套防护装置把丝杠防护起来。一般滚珠丝杠在螺母两端采用刮屑式防尘圈，以达到防尘的效果。
（4）安装。安装滚珠丝杠时要注意不能够把螺母从丝杠上拆卸下来，它们两个是一体的，是专业人员装上去的，如果确需要分开要使用直径比丝缸小的0.2~0.3mm安装辅助套筒。将安装辅助套筒推至螺纹起始端面，从丝杠上将螺母旋至辅助套筒上，连同螺母、辅助套筒一起取下。这时要小心，不能够让滚珠撒落。安装时要特别小心，否则螺母、丝杠、内部零件可能会受损或损坏，导致滚珠丝杠传动系统提前失效。
结合以上特点，以后需要更加完善此结构，使其更好地应用在设备当中。
三、两种传动方式管理及维护
广东龙丰精密铜管有限公司的缠绕设备就是利用液压和滚珠丝杠传动来进行排线工作的，这两种传动方式在设备上的应用是广泛的，为了减少这两种传动方式的故障就需要做好管理及维护工作。首先，对操作者做定期的培训，增进操作人员的维护意识，操作人员要能够正确合理地使用机器，对机器传动方式有一定的了解，严格执行操作规程；加强设备管理，做好设备运转记录，掌握这两种传动方式运转情况，及时跟踪监测，早发现早处理，使故障消灭在萌芽之中；再者做好设备日常点检和保养工作，处理好液压传动系统油液泄漏情况，保持油液的清洁、干净，必要时整体更换，这样更有利于液压传动的顺利进行。对滚珠丝杠要做好日常润滑保养工作，定期检查滚珠丝杠传动的可靠性，确保滚珠丝杠的有效运行，再者要做好滚珠丝杠防尘、密封工作，确保滚珠润滑充足，干净无污染，这样才能使这两种传动方式良好运行。设备运行需要维修人员的管理及维护，维护得当延长设备寿命，使其更多地为生产服务，产生更多的效益。
四、结论
这两种传动结构各有利弊，在设备上的应用也各有千秋，可以实现各种客户的预期要求。同时，在现代化的今天，滚珠丝杠传动在设备上的应用越来越强大，市场也会越来越广阔。滚珠丝杠精度高、噪声低，传动精确将会更加有优势。相信随着国内自动化水平的提高，滚珠丝杠这种高端传动产品将会被越来越多地应用到各行业，发挥的作用会越来越大，进一步实现设备精度的提高。
来源：《河南科技》2011年16期
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