《滚珠螺旋传动设计基础》

第一章 滚珠螺旋传动综述1

一、滚珠螺旋传动的工作原理1

二、滚珠螺旋传动的特点1

目录1

三、滚珠螺旋传动的构造与分类7

1．滚道型面的形状与特性7

2．滚珠循环方式与特点9

3．滚珠螺旋传动的轴隙调整及其预紧形式18

4．滚珠螺旋传动的尺寸系列、精度规范、材料与热处理28

第二章 滚珠螺旋传动的运动特性与摩擦36

一、滚珠的运动与摩擦36

1．滚珠在平面上的运动特性与摩擦36

2．几个力作用下滚珠的运动与受力情况38

1．滚珠螺旋副中滚珠的运动特性41

二、滚珠螺旋副中滚珠的运动与受力分析41

2．滚珠螺旋副中工作滚珠的受力特点46

3．钢球的滑移47

三、滚珠螺旋副的摩擦与效率52

1．摩擦52

2．传动效率61

四、双螺母预紧滚珠螺旋副的摩擦力矩64

第三章 滚珠螺旋副的弹性接触变形72

一、滚珠螺旋副应力与变形分析基础72

1．滚珠螺旋副的简化力学模型72

2．两自由弹性体的接触问题73

3．滚珠与丝杠滚道及螺母滚道的接触情况80

二、单螺母滚珠螺旋副的弹性接触变形问题83

三、双螺母预紧结构滚珠螺旋副的受力分析87

四、双螺母预紧条件下滚珠螺旋副的轴向弹性变形量计算91

五、制造误差对滚珠螺旋副轴向弹性接触变形量的影响94

六、应用举例102

第四章 滚珠螺旋副的额定负荷容量105

一、滚珠螺旋副的额定静负荷容量106

二、滚珠螺旋副的额定动负荷容量109

1．Lundberg-Palmgren滚动疲劳统计理论109

2．滚珠螺旋的螺母工作行程对承载能力的影响114

3．滚珠螺旋的额定动负荷118

三、计算举例125

第五章 滚珠螺旋传动的设计计算135

一、滚珠螺旋传动系列尺寸的选择135

1．强度计算135

2．稳定性计算144

3．临界速度计算147

二、滚珠螺旋传动的驱动力矩和效率计算149

三、设计计算的步骤与实例151

1．设计计算步骤151

2．计算实例152

四、滚珠螺旋传动简化计算法154

1．受力分析154

2．工作滚珠的计算155

3．工作寿命的分析157

4．设计步骤与方法161

5．计算实例163

第六章 滚珠螺旋副循环返回装置167

一、概述167

二、内循环反向器的设计与分析168

1．内循环反向器回珠槽的几种设计168

2．五次抛物线型回珠曲线及反向器设计171

1．套筒－螺旋槽式反向器的设计190

三、外循环反向器的设计190

2．插管式反向器的设计193

第七章 滚珠螺旋传动防止逆转装置203

一、对滚珠螺旋传动中防逆转装置的要求204

二、防逆转装置的结构和工作原理205

三、自锁器的选择和计算210

1．单向自锁器210

2．滑块拨叉自锁器——双向自锁器224

3．自锁器主要工艺及使用特点229

第八章 滚珠螺旋传动系统设计231

一、概述231

二、滚珠螺旋副的传动精度233

三、滚珠螺旋传动系统的刚度239

1．丝杠的刚度240

2．滚珠螺母体的变形量及其刚度244

3．支承轴承的轴向变形量及刚度246

4．滚珠螺旋传动系统总的动态变形量及综合弹性刚度系数248

四、滚珠螺旋传动系统的驱动力矩248

1．丝杠的加速力矩TG249

2．丝杠的驱动力矩TD249

3．滚珠螺旋的阻力矩TPL251

4．滚珠螺旋传动系统的摩擦力矩Tf252

5．滚珠螺旋副的起动力矩Ts252

6．脉冲马达的负荷力矩TM252

五、滚珠螺旋的热变形和预拉伸254

1．滚珠螺旋的温升256

2．滚珠螺旋的热变形257

3．减少热变形影响的措施259

1．润滑油功用266

一、润滑266

第九章 滚珠螺旋的润滑、密封及防护装置266

2．对润滑剂的要求267

3．润滑剂对滚珠螺旋摩擦及磨损的影响267

4．润滑剂的选择271

5．润滑方式、润滑装置及润滑剂的补充和更换271

6．特殊使用环境下的润滑273

二、密封275

1．密封的作用与要求275

2．密封装置的种类与结构276

三、防护278

1．防护装置的要求与种类278

2．滚珠螺旋传动的安全防护装置278

3．机床防护中的滚珠螺旋防护罩280

二、滚珠螺旋机构主要性能指标的理论表达式285

一、滚珠螺旋机构的主要性能指标和测试目的285

第十章 滚珠螺旋机构的测试285

三、JL-Ⅱ型精密螺旋测试仪289

四、螺旋机构位移精度的测量299

五、滚珠螺旋副静负荷测试307

六、滚珠螺旋副跑合与寿命试验机309

第十一章 滚珠螺旋传动的现状及其发展方向314

一、发展概况314

二、发展方向318

1．产品高精度化318

2．运转速度的提高319

3．产品规格的扩大319

4．普通型和特殊型的发展并进320

5．新产品和配套元件的开拓322

6．科研动向324

参考文献324