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垂直絲桿安裝軸承選型

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1#
發(fā)表于 2021-8-6 18:15:09 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
目前在做一個絲桿升級設(shè)備,，載荷15公斤,。行程100mm,。加速度1g,。電機(jī)安裝在上端,。
工況有一下幾種情況
1，高頻低幅上下運(yùn)動,，頻率大概5次/秒,，行程0.2mm左右。
2,，加速上升避讓障礙物
3,，加速下降至指定位置

現(xiàn)在有個問題一直比較糾結(jié)，市面上絲桿的使用情況為：上端用一組角接觸球軸承,，下面是一個深溝球軸承,。
我分析，當(dāng)負(fù)載加速上升時,，負(fù)載是給絲桿螺母一個向下的力,，負(fù)載通過絲桿螺母傳遞給絲桿，然后絲桿傳遞給鎖緊螺母,，最后傳遞給軸承,。從動態(tài)性能方面看，系統(tǒng)的剛性短板是鎖緊螺母了,。當(dāng)負(fù)載停止時,，負(fù)載的慣性給絲桿螺母一個向上的力，這時候是絲桿的軸肩傳遞給軸承,，這是系統(tǒng)剛性都可以保證,。
我的方案是，上下用一組面對面的角接觸球軸承,，或者下面用兩個同向的角接觸球軸承,。所有的力都是通過絲桿的軸肩傳遞給軸承，這樣剛性應(yīng)該更好,。
不知道論壇里的朋友都是怎么選的,，望不吝賜教。

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2#
 樓主| 發(fā)表于 2021-8-6 18:17:21 | 只看該作者
圖片示意

升降絲桿軸承分析.PNG (98.42 KB, 下載次數(shù): 370)

升降絲桿軸承分析.PNG
3#
發(fā)表于 2021-8-6 18:47:40 | 只看該作者
可以用兩側(cè)固定的方式 ,，另外想問一下每秒5次的上下運(yùn)動能否實(shí)現(xiàn),？

絲桿固定方式.jpg (141.48 KB, 下載次數(shù): 338)

絲桿固定方式.jpg

點(diǎn)評

我也是傾向兩側(cè)固定，就是想看看大家的意見,。這個高頻的幅度很小,，就是保證激光切割頭與板材之間的間隙一直。板材的厚度會有微小的差別,。幅度大概就是0.1-0.2左右,。  發(fā)表于 2021-8-6 22:50
4#
發(fā)表于 2021-8-6 21:01:16 | 只看該作者
滾珠絲桿安裝方式 就是那么幾種

一般是根據(jù) 安裝方式 速度 精度 剛性綜合選擇的

垂直使用 肯定要考慮到 自重垂線同軸 建議電機(jī)在上方 一端固定 一端支撐

也可以在淘寶上面 專用的軸承座（含軸承）那種

點(diǎn)評

確實(shí)啊，我正在思考絲桿的安裝結(jié)構(gòu),。原來都是鋁鑄件,，加點(diǎn)扭矩就變形了。鋼板焊接重量又大了,。感覺很難找到最優(yōu)解,。  發(fā)表于 2021-8-7 22:57
兩端固定方式是剛性最好的。對安裝 加工 要求都很高  發(fā)表于 2021-8-7 15:12
我覺得如果要保證動態(tài)性能,，就是提高絲桿的剛性,，那么兩端固定并加載預(yù)緊力最好。目前問題就是選軸承的組合形式  發(fā)表于 2021-8-6 22:47
5#
發(fā)表于 2021-8-7 08:59:08 | 只看該作者
每秒5次啟停,，伺服電機(jī)是滿足不了你的要求的,。

點(diǎn)評

有道理就說出來嘛，設(shè)備動起來才有飯吃啊,。祝我好運(yùn)有啥子用呦,。  發(fā)表于 2021-8-7 11:29
什么也不說了，祝你好運(yùn)吧,。  發(fā)表于 2021-8-7 10:14
這個1秒5次,，簡單點(diǎn)就按0.2秒一個周期。加減速各0.1秒嘛,。負(fù)載15公斤,，絲桿導(dǎo)程20mm，折算到電機(jī)處慣量0.005,，電機(jī)自身慣量0.0029,，慣量比1.7。轉(zhuǎn)速5000,，功率0.75,。行程0.2mm相當(dāng)與3.6°，這個有什么難的,？  發(fā)表于 2021-8-7 10:00
唉,，還問為啥!你自己不會選型嗎？你行程只有0.2mm,，還每秒5次啟停,，你自己選型不要計(jì)算嗎，計(jì)算完有符合你要求的型號嗎,？  發(fā)表于 2021-8-7 09:30
為啥呀,，你意思伺服電機(jī)根本來不及反應(yīng),？  發(fā)表于 2021-8-7 09:02
6#
發(fā)表于 2021-8-7 13:38:12 | 只看該作者
你的結(jié)構(gòu)好像軸承間隙不好排除吧

點(diǎn)評

面對面應(yīng)該是軸承游隙更小。還好絲桿發(fā)熱不明顯,。你提到的不好排除是指的游隙,？  發(fā)表于 2021-8-7 22:46
7#
發(fā)表于 2021-8-7 14:43:46 | 只看該作者
換直線電機(jī)咯

點(diǎn)評

說真的，原來確實(shí)是直線電機(jī)+光柵尺,。當(dāng)然換成絲桿也是為了性價(jià)比更高嘛  發(fā)表于 2021-8-7 22:43
8#
發(fā)表于 2021-8-7 22:37:25 | 只看該作者
有軸向力的話,，下端用球軸承給基座傳力有問題，下端球軸承容易壞,。下端用推力軸承比較好一些,。

點(diǎn)評

公司找?guī)讉�人好好評估下，一次完成,。  發(fā)表于 2021-8-8 08:31
推力軸承是個思路,，我評估下再來回復(fù)。  發(fā)表于 2021-8-7 22:55
原設(shè)計(jì)的軸向力是由上端的軸承組承擔(dān),，球軸承處于浮動狀態(tài),。可以吸收微量的絲桿發(fā)熱變形,。這種設(shè)計(jì)在折彎機(jī)擋料中很常見,，其對動態(tài)性能沒有要求，包括下端自由的都只是沒有時間限制,。  發(fā)表于 2021-8-7 22:53
9#
 樓主| 發(fā)表于 2021-8-8 15:43:06 | 只看該作者
感謝大家分享經(jīng)驗(yàn),，也包括手機(jī)公眾號的朋友。
其實(shí)問題的答案早就寫在機(jī)械手冊里,，只是一直未能理解,。與其搖擺不定，不如靜下心來計(jì)算下結(jié)果,，用數(shù)據(jù)來幫助自己看清問題,。
計(jì)算結(jié)果表明：絲桿兩端固定比一端固定一端浮動的剛性提高了117%。但是,，在最大320N的加速負(fù)載下,，傳統(tǒng)方案的變形也就3.5um，也就是說,，這兩種方案其實(shí)都可以,，因?yàn)樽冃瘟刻。耆粫绊懺O(shè)備精度,。那么剩下來的就是看哪一種更容易加工和裝配,。[img][/img]

絲桿變形計(jì)算1.PNG (207.35 KB, 下載次數(shù): 350)

絲桿變形計(jì)算1.PNG

絲桿變形計(jì)算.PNG (12.59 KB, 下載次數(shù): 380)

絲桿選型計(jì)算1

絲桿選型計(jì)算1

絲桿變形計(jì)算1.PNG (207.35 KB, 下載次數(shù): 342)

機(jī)械手冊計(jì)算模板

機(jī)械手冊計(jì)算模板
10#
發(fā)表于 2021-8-8 21:23:26 | 只看該作者
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