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滚珠丝杠的静音化和高速化实现

滚珠丝杠的噪声大小,滚珠直径dm和螺纹轴的转速n的乘积的对数值成比例关系。因此,减小滚珠的直径并选择低转速是原则性的对策。

基于这个理由,选择导程大的滚珠丝杠,降低转速,即使高速驱动也能达到静噪的效果。

针对滚珠丝杠组装设备的静噪对策

滚珠丝杠作为自动设备的一部分组装起来的,所以要针对整个自动设备制订静噪对策。由这个对策达到整体静噪效果。

(1)整个设备系统缺乏刚性(静态刚性,动态刚性)

(2)遮掩声音的罩壳等结构特征

(3)由于个别振动源的减振措施不充分造成的振动传递和共振

滚珠丝杠的高速化

由于滚珠丝杠通过电机的旋转转换成直线运动的结构,所以高速化可以通过以下两种手段。

(1)旋转一周对应的直线运动距离→大导程化

(2)提高转速→高速旋转化(兼顾高精度化)

对高速滚珠丝杠的需求同时要求高精度性能,(1)和(2)要同时使用。

滚珠丝杠的高速化有以下难度较大的课题:

a)滚珠的公转速度:根据dmn值对应高速临界值・・・dm:滚珠直径、n:转速

滚珠的公转速度: dmn增大的话,滚珠的运动对循环线路的冲击不可忽视。例如,损坏丝母滚珠杯等。

b)螺纹轴的安全速度

当滚珠丝杠高速旋转时,两端支承的细长螺纹轴的固有频率和转速数产生共振现象,形成危险速度。

c)由于温度上升产生的热膨胀影响增大

滚珠丝杠由于滚珠和螺纹轴之间产生摩擦力,随着高速旋转使滚珠丝杠整体温度上升。这种温度上升产生热膨胀,引起精度下降。

d)振动、噪音增大

由于滚珠丝杠在螺母内部具有复杂且不连续(不平滑)的路径,所以随着钢球运动的加速,振动和噪音增大。

e)由于高速转动·高加减速运动,负载(惯性等)增大

滚珠丝杠驱动可动体做高·高加减速状态运动,对滚珠丝杠的负载增大。