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高速滚珠丝杠副的结构设计:

滚珠丝杠副的驱动速度V=Ph×N(Ph为导程,N为丝杠转速),因此提高驱动速度的途径有两条:其一是提高丝杠的转速,其二是采用大导程。提高转速N受do·N值的制约(do为滚珠丝杠的公称直径)。国际上一般do·N≤70000。

据日本NSK公司介绍:该公司已将do·N值提高到153000。N增大时,do必须减小,且过分提高转速会引起丝杠发热、共振等问题;d0太小也会造成系统刚性差、易变形、影响加工精度,且目前伺服电动机的最高转速仅到4000r/min。导程Ph过大时,不仅增加了滚珠丝杠副的制造难度,精度难以提高,降低了丝杠副承载,而且也增加了伺服电动机的起动力矩。因此,设计高速滚珠丝杠副时要合理选择丝杠副的转速N、公称直径do与导程Ph。

数控机床常用的滚珠丝杠副结构为:外循环插管式、内循环反向器式。由于高速滚珠丝杠副的导程较大,如用内循环结构,反向器尺寸较长,承载的钢球数减少,且钢球高速时流畅性差,是不适合的;而外循环插管式结构简单,承载能力大,不受导程的限制。因此,被选作高速滚珠丝杠副的结构。

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