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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(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
目前在做一個(gè)絲桿升級(jí)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(dòng)，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(gè)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(gè)深溝球軸承。
我分析，當(dāng)負(fù)載加速上升時(shí)，負(fù)載是給絲桿螺母一個(gè)向下的力，負(fù)載通過絲桿螺母?jìng)鬟f給絲桿，然后絲桿傳遞給鎖緊螺母，最后傳遞給軸承。從動(dòng)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(shí)，負(fù)載的慣性給絲桿螺母一個(gè)向上的力，這時(shí)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(duì)面的角接觸球軸承，或者下面用兩個(gè)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
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升降絲桿軸承分析.PNG (98.42 KB, 下載次數(shù): 341)

升降絲桿軸承分析.PNG
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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(dòng)能否實(shí)現(xiàn)？

絲桿固定方式.jpg (141.48 KB, 下載次數(shù): 315)

絲桿固定方式.jpg

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我也是傾向兩側(cè)固定，就是想看看大家的意見。這個(gè)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(huì)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

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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(duì)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(dòng)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。

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有道理就說出來嘛，設(shè)備動(dòng)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(gè)1秒5次，簡(jiǎn)單點(diǎn)就按0.2秒一個(gè)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(gè)有什么難的？  發(fā)表于 2021-8-7 10:00
唉，還問為啥!你自己不會(huì)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(hào)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

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面對(duì)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

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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。

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公司找?guī)讉�(gè)人好好評(píng)估下，一次完成。  發(fā)表于 2021-8-8 08:31
推力軸承是個(gè)思路，我評(píng)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(dòng)狀態(tài)�？梢晕瘴⒘康慕z桿發(fā)熱變形。這種設(shè)計(jì)在折彎?rùn)C(jī)擋料中很常見，其對(duì)動(dòng)態(tài)性能沒有要求，包括下端自由的都只是沒有時(shí)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(hào)的朋友。
其實(shí)問題的答案早就寫在機(jī)械手冊(cè)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(dòng)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�，完全不�?huì)影響設(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): 320)

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): 354)

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): 317)

機(jī)械手冊(cè)計(jì)算模板

機(jī)械手冊(cè)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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