机床主轴系统设计 滚珠丝杠的选择

而在机床主轴系统设计时，滚珠丝杠是很重要的一项零部件，而且再加上滚珠螺旋传动可用较小的驱动转矩获取高精度、高刚度、高速度和无侧隙的微进给，所以，选用高精度的滚珠丝杠作为步进电机驱动主轴的功能部件，已经成为机床设计中最常见的做法了。

1、滚珠丝杠的安装方式

滚珠丝杠在安装的时候一段固定，另一端使用自由的安装方式，这种安装更适合用于较低转速，较短滚珠丝杠的情况。而我们生产中最常见的是两端游动的安装方式，这种安装方式在中等转速的情况下使用。一端固定一端游动常用于中等转速并需要高精度运行的地方。两端固定的安装在高速运转中运用的较多，同样也需要用于高精度运行的场合。同时轴向刚度最大，在对刚度和位移精度要求高的滚珠丝杠中安装。

2、丝杠的最小底径尺寸

滚珠丝杠在正常使用时，最小底径尺寸，要保证在轴向方向上被施加的最大压缩负荷情况下，丝杠不会发生弹性变形。

3、允许转速

随着滚珠丝杠转速的提高，会逐渐与丝杠的固有振动频率越来越靠近，进而发生共振导致不能继续转动。因此滚珠丝杠一定要在临界转速以下使用，为安全起见, 丝杠的最大实际转速只允许取临界转速的80%。

4、滚珠丝杠的选型步骤

(1)决定使用条件：选择滚珠丝杠需要根据移动物体的重量、进给速度、运行模式、丝杠轴转速、行程、安装方向、使用寿命时间、定位精度。

(2)预选滚珠丝杠的规格：预选出滚珠丝杠精度等级、丝杠轴径、螺距、全长。

(3)确认基本安全性。

① 容许轴向负载：确认轴向负载在丝杠轴的容许轴向负载值范围内。

② 容许转速：确认丝杠轴的转速在其容许转速值范围内。

③ 寿命：计算丝杠轴的使用寿命时间，确保可以在所需的寿命时间内使用。

(4)根据性能要求进行研讨：若要提高精密定位精度及控制时的响应性，需要进行以下的确认。

① 丝杠轴的刚性。

② 温度引起的寿命变化。