近期工作中遇到的几个技术要点

近期在工作中遇到了几个技术问题,属于以前了解,用过的,但在新的设计要求中发现了新的问题,下面先把问题罗列一下:

一, 滚珠丝杠螺母副的背隙、扎制滚珠丝杠和研磨滚珠丝杠的区别

二, 步进电机的扭矩和负载

三, 机械传动效率

四, 以上问题的入厂,出厂检验方式方法和技术指标

以上问题其实是老生常谈的问题,在普通机械设计中几乎无障碍,只需要按使用工况和技术要求去选型和计算就可以了,但在军品设计中确实需要考虑的更加全面,细致,以满足更高的要求。

先讨论第一个问题。

滚珠丝杠螺母副的本身特点是高制造精度,传动精度,重复定位精度和高传动效率,在有些设备上,如高精加工中心都需要满足以上技术性能,但有些设备如经济型精雕机等数控机床上则需要满足部分性能就可以了。而保证滚珠丝杠螺母副主要技术性能的因素在于其材质、结构和加工工艺。其背隙和加工工艺为关键的因素。

滚珠丝杠螺母副的背隙由其装配形式决定,也就是说当它为双螺母结构时,才能采用垫片法调隙,以消除传动反向间隙,提高传动精度,

但对好多直线运动方案中应用的单螺母滚珠丝杠,是不存在调隙方式这一说的,其传动精度由制造精度决定。如果该滚珠丝杠是轧制的,其传动精度就低一些,一般达到0.023R级,如果是研磨的,则可达到0.018R级别。

接着再说第二个问题。

步进电机对于搞数控机床和自动化设计的并不陌生,若要实现开环控制和多位置控制,它是首选,比起变频器调速和多位置外部接近开关或行程开关控制,它更容易为单轴或多轴自动化运动控制器编程控制,顺便替代了通用PLC控制,从而大大降低了电气部分的设计和制造成本。

对于步进电机,它的核心特点是“力矩‘’,“力矩”是最重要的选型计算依据,也就是说只要传动速度要求不高,在恒力矩的状态下运行就可以选步进电机(关于设备的恒力矩或恒功率机械特性需要另外分析),也正因为如此,当设备的运行速度设定过高或负载过大时会发生丢步,出现堵转现象。这也是步进电机的缺点。

步进电机的另一个技术核心是:它由驱动器发出的脉冲驱动,一个脉冲走一个步距角,步进电机的步距角基本设定是1.8度,细分数越高,每个脉冲实际驱动电机转过的角度就越小,运动也越平滑。

可见在步进电机选型计算时,其对应负载也要匹配,这时候需要计算其功率的,可根据“P=FV”计算,将功率参数和力矩参数同时作为步进电机的选型依据,则很出现选型不足的现象。

对于第三个问题,我想简要说明,因为滚珠丝杠和步进电机都属于外购件,作为成品,卖家一般会提供出厂合格证,对于入厂检验,一般只能被动接受,如果非要检验,这便是一个复杂棘手的问题,需要和卖家和用户共同协商解决。

今天就和大家关于工作中出现的问题讨论到这里,希望同行们积极参与,继续深谈有关滚珠丝杠和步进电机选型计算,应用等更多细节问题,以期互相学习,提高工作能力。


近期工作中遇到的几个技术要点


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