滾珠螺桿精度設計
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精度設計
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精度設計:
導程精度
精密滾珠螺桿 (C0 級 ~C5 級 ) 的導程精度,以 JIS 規格為基準,並由四個特性項目 (E,e,e300,e2π)加以規定。各特性之定義與容許值如圖 1.3.1 及表 1.3.1~1.3.3 所示。一般用滾珠螺桿 C7,C10 之累積導程差,則僅以在有效螺紋長度範圍內任取300mm的最大幅寬的誤差容許值,和表1.3.3之 e300加以規定,各為 0.05mm 及 0.21mm。
軸方向間隙
過大的預壓力將造成摩擦扭矩大增及溫升效應,而使得預期壽命減短;但太低的預壓力會使得滾珠螺桿剛性不足及增加失步 (LOST MOTION) 的可能性。漢意建議您,於CNC工具機的使用上,以不超過8%動負荷為預壓力的最大值;於自動化 X-Y 平台機構上則以不超過5%的動負荷為預壓力之最大值。
滾珠螺桿的安裝部位精度
滾珠螺桿的安裝部位之精度,其必要項目如下:
(1) 相對於螺紋溝面的軸線A,測定螺桿支持部位的半徑方向圓周偏擺值。
(2) 相對於螺桿支持部位的軸線F,測定零件安裝部位的同軸度。
(3) 相對於螺桿軸支持部位的軸線E,測定支持部位的端面的直角度。
(4) 相對於螺桿軸線G,測定螺帽的基準面或法蘭的安裝面的直角度。
(5) 相對於螺桿軸線A,測定螺帽外緣圓周(圓筒型)的同軸度。
(6) 相對於螺桿軸線C,測定螺帽外緣(平頭型安裝面)的平行度。
(7) 螺桿軸線的半徑方向的總偏擺值。
在此所述之精度項目是以 JISB1191、1192 為基準。
預壓扭矩
轉動有施予預壓之滾珠螺桿時,產生之預壓扭矩用語如 圖 1.3.3 所示。而預壓扭矩變動率的容許範圍大致上是以 JIS 規格為基準,如表 1.3.7 所示。
用語之意義
(1) 預壓
為求消除螺桿的間隙增大螺桿之剛性而將 1 組大 1 號的鋼珠(約 2μ)填入螺帽內,或者使用在螺桿軸方向互相施予移位的兩個螺帽而產生的螺桿內部的作用力。
(2) 預壓動扭矩
依所定之預壓加諸於滾珠螺桿後,在外部無負載的狀態下,連續轉動螺桿軸或螺帽所需之動扭矩謂之。
(3) 基準扭矩
做為目標所設定的預壓動扭矩圖 1.3.3 之 (1)。
(4) 扭矩變動值
做為目標所設定的預壓動扭矩的變動值。取相對於基準扭矩的正或負值。
(5) 扭矩變動率
相對於基準扭矩的變動值的比率。
(6) 實扭矩
滾珠螺稈的實測預壓動扭矩。
(7) 平均實扭矩
螺紋部有效長度內;使螺帽做往復運動所測得之實扭矩最大與最小值的算術平均數。
(8) 實扭矩變動值
螺紋部有效長度內;使螺帽做往復運動所測得之最大變動值,最小值取相對於實扭矩的正或負值。
(9) 實扭矩變動率
相對於平均實扭矩的變動值比率。
備註:1. 細長比是以螺桿軸的螺紋部長度(mm)除螺桿軸外徑所得的值謂之。
2. 基準扭矩 2kgf × cm以下,依規格另行管理。
基準扭矩 TP的算出
預壓動扭矩 (TP) 是以下述的測定條件如圖 1.3.4所示之方法,轉動螺桿軸後,測定為使螺帽不跟著一起轉動所需之力 (F),再將 (F) 的測定值乘以力臂長 (L),所得之積即為 TP。
TP= F•L (1) 測定時是以不附刮刷器的狀態下施行。
(2) 測定回轉數為 100rpm 。
(3) 使用的潤滑油黏度依據 JSK2001( 工業用潤滑油黏度分類 ) 的規定,以 IS0VG68 為基準。