滾珠絲杠預(yù)緊在裝配中的應(yīng)用
滾珠絲杠數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的基本機(jī)械傳動(dòng)裝置，其間隙將直接影響數(shù)控機(jī)床的加工精度。所以要盡量消除或者減少。在數(shù)控機(jī)床裝配中，預(yù)緊力技術(shù)被廣泛用于消除滾珠絲杠傳動(dòng)的間隙。預(yù)緊力是指承受拉的構(gòu)件的受拉區(qū)預(yù)先施加壓應(yīng)力，產(chǎn)生預(yù)緊應(yīng)力。當(dāng)構(gòu)件承受荷載產(chǎn)生拉應(yīng)力時(shí)，必須先抵消預(yù)緊應(yīng)力，然后隨著荷載的增加，受拉區(qū)承受拉，從而提高構(gòu)件的剛度和承載力。
在數(shù)控車(chē)床的滾珠絲杠螺母副中，有許多方法可以消除間隙，提高絲杠和螺母的接觸剛度。滾珠絲杠預(yù)緊后，螺母始終通過(guò)滾珠，正反向壓向滾珠絲杠，消除了絲杠與螺母之間的軸向間隙和反向間隙，提高了滾珠絲杠副的剛度和定位精度。當(dāng)然，預(yù)緊力過(guò)大會(huì)造成滾珠絲杠副壽命降低，摩擦力矩增大，而預(yù)緊力過(guò)小會(huì)造成間隙，影響定位精度。一般情況下3360預(yù)緊B-13軸向載荷p .預(yù)緊力由用戶(hù)提出，螺絲廠(chǎng)家根據(jù)用戶(hù)在出廠(chǎng)前預(yù)緊螺絲制造過(guò)程中的要求。
滾珠絲杠軸的拉抗壓剛度與螺釘?shù)妮S向固定方式有關(guān)。軸向固定方式分為一端固定和兩端固定。當(dāng)任何300mm上傳動(dòng)部分的行程誤差等于長(zhǎng)度時(shí)，螺桿的導(dǎo)程誤差為熱膨脹之和，可能導(dǎo)致定位精度超差。為了減少熱變形，可以通過(guò)預(yù)緊的方式對(duì)絲杠進(jìn)行預(yù)拉伸，以消除熱變形對(duì)傳動(dòng)精度的影響。
比如：中某螺釘?shù)穆菁y長(zhǎng)度為1-1000mm，預(yù)拉伸長(zhǎng)量設(shè)置為0.03mm，安裝后目標(biāo)導(dǎo)程=1000mm-0.03mm，拉伸長(zhǎng)量恢復(fù)到名義導(dǎo)程1000mm，存在拉應(yīng)力。絲杠溫度升高后，熱伸長(zhǎng)量A=002mm，使預(yù)拉伸長(zhǎng)量減小到0.01mm，拉應(yīng)力相應(yīng)減小，但公稱(chēng)導(dǎo)程不變。
實(shí)際的預(yù)拉伸長(zhǎng)率應(yīng)該略大于預(yù)期的熱伸長(zhǎng)率。訂購(gòu)時(shí)，應(yīng)向供應(yīng)商說(shuō)明目標(biāo)提前量和名義提前量的減少。拉預(yù)拉伸原理：將螺母擰緊到拉，的右端，伸長(zhǎng)量由螺桿右端的百分表讀數(shù)控制。
在裝配領(lǐng)域，螺紋連接是機(jī)械零件之間的一種重要連接方式，螺紋連接的質(zhì)量直接關(guān)系到機(jī)械產(chǎn)品的安全性和可靠性。
目前廣泛采用的扭矩控制預(yù)緊力法，其預(yù)緊力不僅與擰緊扭矩有關(guān)，還與螺紋副的實(shí)際摩擦系數(shù)、螺母與支承面的摩擦系數(shù)以及潤(rùn)滑油的種類(lèi)有很大關(guān)系。特別是快速擰緊時(shí)，由于中間的墊片硬度不相等，在同樣的扭矩下，預(yù)緊力差別很大。通過(guò)試驗(yàn)，當(dāng)摩擦系數(shù)在0.1 ~ 0.16之間變化時(shí)，相同扭矩下的預(yù)緊力相差約50%。這導(dǎo)致連接部件之間的應(yīng)力不均勻，從而使連接不可靠。因此，螺紋連接的關(guān)鍵不是控制擰緊力矩，而是控制軸向預(yù)緊力。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，控制軸向預(yù)緊力的方法有很多，如：扭矩控制法、扭矩-角度控制法、屈服點(diǎn)控制法、預(yù)應(yīng)力控制屈服點(diǎn)法、預(yù)應(yīng)力法等。這樣，扭矩-角度法可分為角度彈性域和角度塑性域。不受制造誤差和連接件摩擦系數(shù)影響的塑性域服務(wù)點(diǎn)法。
現(xiàn)在隨著制造技術(shù)的提高，零件的實(shí)際尺寸和精度會(huì)更接近理論值。作為零件間常見(jiàn)的螺紋連接，其方法有待研究、改進(jìn)和廣泛推廣。我們知道，可靠的螺紋連接不僅僅是簡(jiǎn)單的擰緊，還有如何控制軸向預(yù)緊力。然而，我國(guó)一些企業(yè)在裝配技術(shù)領(lǐng)域的現(xiàn)狀是完全靠熟練工人的經(jīng)驗(yàn)來(lái)擰緊。因?yàn)檠b配工的不同，同樣的連接件質(zhì)量也可能不同。要學(xué)習(xí)先進(jìn)的螺紋連接技術(shù)，定量控制螺紋的軸向預(yù)緊力，充分發(fā)揮螺紋的效率，節(jié)約材料，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。
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