2016年3月26日 星期六

滾珠螺桿(Ball Screw)


參考網址 影片


http://blog.xuite.net/jerrychumf/Mechanical/142903326-%E6%BB%BE%E7%8F%A0%E8%9E%BA%E6%A1%BF+---+%E7%B2%BE%E5%AF%86%E7%9A%84%E5%82%B3%E5%8B%95%E5%85%83%E4%BB%B6

參考網址 保養
http://www.bearing.com.tw/?f=BallScrew-Lubrication


滾珠螺桿簡介


一般的馬達皆為旋轉的運動,但是如果要做直線的定位運動的話,則需要靠使用螺桿來傳動。當然一般要由馬達的旋轉運動改變為直線運動時亦可以使用例如齒排,鏈條或皮帶來傳動,但畢竟於一定距離內其精度或行程精度皆不及滾珠螺桿。

定位螺桿

定位螺桿大致可分為二種,一種為方牙螺桿,另一種則為滾珠螺桿。方牙螺桿因為其背隙 backlash 很大,反覆移動之間會產生蠻大的機械誤差,因螺母與螺桿間為滑動摩擦,所以馬達在帶動時會較為吃力,較不適合接馬達做精密定位使用。

而滾珠螺桿則改善了這個問題,在製造過程中在其螺母內部與會和螺桿磨擦的接觸面上導入了鋼珠,造成滾珠螺桿與螺母兩者在接觸滑動時變為滾動摩擦,故其在推動時馬達較為省力,且在滾珠螺桿本身製造過程中,也採用較為精密的製造流程,所以其背隙的誤差很小,較適合作精密定位使用。

精密等級區別

當然,所謂的精密,還是會有所等級區別的,等級越高越精密的螺桿,其價格相對的就較高了,滾珠螺桿在其行程越長時,所能維持的精度也就越低。總體而言,滾珠螺桿為高效率的進給螺桿,當中包含可在螺桿與螺帽間進行旋轉運動的滾珠。與傳統的滑動螺桿相較之下,只有低於三分之一的驅動扭矩,最適合用來節省驅動馬達的力量。




螺帽之循環型式介紹

循環方式之特性,選定滾珠循環方式,請由螺帽安裝部份之空間及經濟性考慮。


 外循環式
經濟性、最適合於量產、可採用於導程/螺桿軸外徑比較大者。
 內循環式
螺帽外徑精巧不佔空間、適合於導程/螺桿軸外徑比較小者。
 高速靜音式
高速性、高 DN 值、高靜音、環保、體積小,省空間。
 回路數
選定回路數要考慮要求性能、及滾珠螺桿壽命等。
 凸緣形狀 (法蘭螺帽)
螺帽安裝部位配合之空間、加以選定。
 給油孔
精密滾珠螺桿設有給油孔,使用於機器裝配時及定期補給時。

外循環系列 External Circulation

提供較順暢之鋼珠迴流、對於高導程及大直徑滾珠螺桿提供較佳的工作品質。

外循環圓週型

外循環螺帽圖

內循環系列 Internal Circulation

內循環構造的優點,使螺帽外徑為精巧的「圓週形」。因此適合內部空間較小的機器、需要注意的是內循環滾珠螺桿的螺桿軸必須有一端是通牙,且該端的肩部直徑必須小於螺桿軸外徑,否則無法組裝螺帽。

內循環側視圖(圓週形)

內循環螺帽圖

高靜音系列 Low Noice

對高導程滾珠螺桿來說,高剛性、低噪音以及溫升控制是十分重要的。
ABBA 採取以下的對策及設計使達到如下的特性 :

  DN 
一般情況下,ABBA 的高導程滾珠桿的 DN 值可達 130,000 但在一些特別情況下,例如官螺桿兩端都是固定端時 Fixed Ends, DN 值可達 140,000。若有此種需求,請與本公司連絡。
 高速度
ABBA 的高導程滾珠螺桿提供每分鐘 100 公尺或更高的移動速率,是可滿足高速切削所需。
 高剛性
ABBA 的螺桿和螺帽皆有經過表面硬化之處理,達到一定的硬度及有效深度以為持高剛性及耐用性,可提供複螺紋(多螺紋)於螺桿上,使承受負載的鋼珠數量增多而提高了剛性與耐久性。
 低噪音
特別設計的鋼珠回流裝置,提供鋼珠運轉順暢的環境,也使鋼珠快速運動時,不會損壞迴流管,保證滾珠螺桿的品質,
螺紋上平均且準確的鋼珠節同直徑 (BCD),使得滾珠螺桿獲得穩定一致的預壓扭矩及降低噪音值。


滾珠螺桿的保養及使用

由於 ABBA 的滾珠螺桿是非常精密的產品,請嚴格注意以下事項 :
 防銹處理
ABBA 的滾珠螺桿在出廠前都會完成防銹處理,故使用前請先把防銹油清洗乾淨,並請馬上加註潤滑油,如未加注潤滑油而導致產品生銹,我們將無法做無償保修。
(如購買產品後未能在1個月內使用者,請定期做防銹處理,隨著地區溫度的差異,其防銹處理時間亦需有所調整)
 定期檢查
請定期一個月檢查運行狀況,如螺桿表面被灰塵和金屬粉塵污染了,請先用煤油清洗後再加注潤滑劑。滾珠螺桿必須隨時保有潤滑劑,如未加注潤滑劑而導致產品生銹或損壞,我們將無法列為無償保修項目。
 螺帽之使用
由於 ABBA 的滾珠螺桿的螺帽組裝有著嚴格的技術要求,請勿自行拆卸螺母,以免損壞整組滾珠螺桿,從而導致整台設備發生故障。如垂直安裝滾珠螺桿時請特別留意螺帽的滑落,如螺帽不慎滑落,請立即連絡公司進行協助。
 使用環境
產品請務必使用在清潔的環境中,並在產品外頭加裝保護罩,以防止灰塵和金屬粉塵的進入,進而影響產品精度與使用壽命。
請勿使用在高於攝氏 80度的環境中(耐熱規格除外),以免損壞產品之密封件,進而縮短使用壽命。

滾珠螺桿的潤滑

滾珠螺桿所使用的潤滑劑、潤滑脂是使用鋰皂基系之潤滑基油。
其黏度 30~40cst(40°C) 潤滑油使用 ISO 等級 32~100
低溫用途時 : 使用基油黏度低的潤滑劑。
高溫、高負荷或搖動、低速用途時 : 使用基油黏度較高的潤滑劑。
潤滑劑之檢查與補給間隔之一般指標、補給時要擦掉附著於螺桿軸的舊潤滑液後再加以補給、請參考下表。
潤滑方法檢柳間隔檢柳頂目補給或更換間隔
自動間隔給油每一星期油量、污髒每次檢查時補給,但視油槽容量做適富補充
潤滑脂工作初期2~3個月有無異物混入通常每一年補給,但依檢查結果適當補充。
油浴每日開工前油面管理視消耗狀況適當的補充。

滾珠螺桿的防塵

滾珠螺桿與滾動軸承一樣,當混入異物或水分時,磨損會加快,嚴重者甚至會導致破損。
有鑑於此,本公司的滾珠螺桿螺帽的前後兩端皆附有刮刷器,以達到防塵的效果。
另外在法蘭面端的刮刷器再加上O型套環,更可以防止漏油的發生。


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