丝杠支座使用常见问题说明指引

2024-01-16 16:17:39 985 15

1.丝杠直径与轴端尺寸

通常丝杠轴端的直径会小于丝杠的直径一个数量级: 例如下图:丝杠直径 10,固定侧轴端8,支持侧轴端6

 

 

 

2.轴端公差与支座内径

丝杠支座的内径为所安装轴承的内径

轴承的内径为负公差(国际通用标准),且内径为研磨加工, 通常不会超差

丝杠轴端和支座内径配合,一般为小间隙配合,又不能过松, 所以丝杠轴端加工需按照推荐公差的偏下限加工,且圆度要保证。

过盈配合需要加热轴承或冷冻丝杠才能插入,过度配合需要压入,一般企业不具备条件,且容易损坏丝杠或支座轴承

       

                 轴承内径公差表                        丝杠轴端直径公差举例

 

3.轴环的使用

因为丝杠支座使用的角接触轴承是开式轴承,且轴承是内缩在支座里的:

为了使轴承在运转中避免杂物和碎屑进入轴承,使用了轴环和油封过盈配合方式。(详见“GBT 9877-2008 液压传动 旋转轴唇形密封圈设计规范 ”)

为了使丝杠运转中的丝杠,支座轴承形成刚性连接, 用到了轴环和锁紧螺母:分三种情况

                                                                  

丝杠不带轴环: 使用支座附带的轴环和锁紧螺母安装

 

 

丝杠带1个轴环: 使用丝杠附带轴环和1个支座轴环安装

 

丝杠有台阶大头: 台阶大头代替轴环,用1个支座轴环安装

4.轴端长度确认

一般根据推荐的型号选择丝杠支座就不会有安装问题,特殊情况需要确认轴端长度的参照如下

 

丝杠不带轴环:

轴端长度(32)≥ T2+T4(方形支座)

轴端长度(32)≥ E+T4(圆法兰支座)



 

丝杠带轴环: 丝杠轴环(8)

轴端长度(35)≥ T2+丝杠轴环(方形支座)

轴端长度(32)≥ E+丝杠轴环(圆法兰支座)

 

 

 

丝杠有台阶大头:

轴端长度-大头部分≥ T2(方形支座)

(43-3-5-5)≥ T2

轴端长度-大头部分≥ E (圆法兰支座)

(43-3-5-5)≥ E

 

T4为丝杠支座轴环长度(详见参数表)

 

 

E 或 T2 =1对轴承+1个支座轴环+锁紧螺母总长度

 

5.轴向负载

轴向容许负载是支座设计使用时最重要的参数, 表示支座正常使用能承受的最大轴向负载, 但不表示支座超过这个负载支座轴承就会损坏。通常情况,轴向负载越大,支座轴承的寿命会越短。

 

6.内压盖支座与外压盖支座的选用

不同点:

外压盖支座的压盖是通过螺钉和本体连接,对轴承进行预压锁紧的,压盖漏与支座外

内压盖支座的压盖带有螺纹, 通过旋拧的方式对轴承进行预压锁紧的,压盖内藏在支座内

选用/不宜原则:

内压盖支座结构紧凑,适合空间有限的设计使用, 但以下几种情况少用或不用内压盖支座。

1)丝杠轴端接同步轮/皮带轮/反复变相的径向力:

风险(压盖松脱)

同步轮在正反转切换时,力的方向改变,会导致丝杠轴端受力方向改变而产生高频的震动, 传导到支座进而导致内压盖螺纹松脱。

2)丝杠轴向力较大/转速过高:

风险(压盖松脱)

角接触轴能承受较大的轴向力,但每次受力延轴向方向的压盖都会受到一次冲击,在轴向力较大或转速过高(轴向冲击力)时,压盖有松动风险。    

 

外压盖支座                      内压盖支座

7.关于锁紧螺母

1)作用:

丝杠支座是通过锁紧螺母将轴环,轴承内圈和丝杠进行刚性连接,进而形成丝杠带动轴环,轴承内圈,锁紧螺母进行旋转运动, 丝杠螺母进行直线运动。

螺母松动的风险:轴向位置无法保证, 轴向窜动, 轴向精度失效。

螺母锁紧的原理:当螺母拧紧后,拧动紧定螺丝,紧定螺丝下移压迫铜垫,铜垫弹性变形并紧贴丝杠螺纹达到锁紧的目的。使用铜垫是方便拆卸和调机时不至于因锁紧螺母导致丝杠螺牙变形损坏。

2)松动原因:

①丝杠承受太大的轴向力(丝杠延轴向会有反复的微移动(正反转),一般可能会有几μ),长时间锁紧螺母会有松动的风险。

②丝杠轴端受到较大的切变径向力:比如连接正反转的同步轮,在正反转切换时,丝杠轴端因径向力的方向改变会有高频的震动,有导致锁紧螺母松动的风险。

3)建议与解决方案:

①调机结束,拧紧锁紧螺母时,在内牙处涂螺丝胶,以填充锁紧螺母与丝杠螺牙的缝隙,达到更好的紧固目的。

②采用双螺母锁紧的方案,利用双螺母互锁的原理减少螺母松脱的风险。推荐:BKB01(最少两颗一组使用)

③采用F型螺母,F型螺母的紧定螺丝和丝杠的轴心方向成60度夹角,垂直于丝杠螺纹的螺纹面,紧定螺丝成120度分布,更有利于锁紧。(一般机床即采用的这种螺母锁紧)。推荐:BKF01

 

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