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滾珠絲杠和梯形絲杠的不同之處,如何選用?

 

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滾珠絲杠和梯形絲杠的不同之處,如何選用?

作者:
來源:
發布時間:
2023/09/26
【摘要】:
在機械設計中,我們經常用到滾珠絲杠和梯形絲杠,它們是兩種常用的,將旋轉運動變為直線運動的方法。其中,滾珠絲杠因為摩擦小,可逆,還可將直線運動,變成旋轉運動,我們稱這種傳動為逆效率傳動。那么,這兩者有什么區別?什么時候用滾珠絲杠?什么時候用梯形絲杠?

在機械設計中,我們經常用到滾珠絲杠梯形絲杠,它們是兩種常用的,將旋轉運動變為直線運動的方法。其中,滾珠絲杠因為摩擦小,可逆,還可將直線運動,變成旋轉運動,我們稱這種傳動為逆效率傳動。那么,這兩者有什么區別?什么時候用滾珠絲杠?什么時候用梯形絲杠?
首先,我們來看看結構,因為結構決定特性。

梯形絲杠參數,梯形絲杠傳動效率
結構不同。滾珠絲杠,從字面上也很好理解,就是用滾珠來滾動,滾珠在哪里滾動,當然是在滾珠絲杠軸上滾動。所以,絲杠軸上有圓弧輪廓,此輪廓在軸上按照一定的升角(導程角)盤旋在軸上。而滾球被設計在螺母里,在絲杠軸圓弧輪廓里滾動,所以是滾動摩擦。其運動原理,就是螺旋副,簡單理解,就是類似于擰螺釘,我們知道,擰螺釘時,如果在螺釘端部限制螺釘移動,那么被螺紋嵌入部件,就會沿著螺釘軸線移動。
滾珠絲杠,也是同樣的道理,把絲杠軸一端或者兩端沿軸向固定,用馬達驅動絲杠旋轉,那么,帶鋼球的螺母,就會沿絲杠軸線方向運動。
梯形絲杠和滾珠絲杠的運動原理相同,不同之處在于,梯形絲杠里沒有滾珠,那么螺母和絲杠軸之間的運動,完全靠機械接觸產生滑動,是滑動摩擦,所以梯形絲杠也叫滑動絲杠。所以兩者的結構區別,用一句話概括就是: 滾珠絲杠是滾動摩擦,梯形絲杠是滑動摩擦。
傳動效率不同。很顯然,滾動摩擦的摩擦系數遠遠低于滑動摩擦系數。這也是為什么大多數滾珠絲杠的傳動效率高達90%,有的甚至達到95%以上,而大多數梯形絲杠的傳動效率低于70%。
梯形絲杠的傳動效率低下,從能量的角度來看,是因為滑動摩擦,特別是高速運動,產生了大量的熱,如果絲杠或者螺母受不了,就會“燒著了”,所以,梯形絲杠不太適合高速運行要求,其轉速一般不超過3000RPM。
所以,在導程相同的情況下,就扭矩計算而言,選擇的主要區別就在于效率。因為滾珠絲杠的效率是梯形絲杠的2-4倍,所以一般而言,用同樣的導程,來驅動相同的負載時,滾珠絲杠更有優勢。

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