機床商務網技術文章
空心滾珠絲杠副在不同開口大小的仿真分析
閱讀：117 發布時間：2020-8-123.6空心滾珠絲杠副在不同開口大小的仿真分析
對于空心滾珠絲杠副的開口大小不僅影響到滾珠絲杠的溫度場分布與滾珠絲杠 副的強度，而且與絲杠的加工工藝有很大的關系。超細長孔的加工一直是加工制造業 的一個關鍵工藝。所以，針對絲杠的開孔的大小，本文從溫度場與強度兩個方面綜合考慮。
圖3.34是不同的開口大小的溫度場。很明顯隨著開口的增大，溫度分布值會越 來越低；同時從仿真中看出開口 11mm與開口 12mm的差距并不大。從整體上與實心 滾珠絲杠相比，溫度分布大大的降低?？紤]到強度方面的影響選擇開口 11mm的滾珠 絲杠較好。然而如果考慮加工工藝的需要，或許開口越大越容易加工，這時需要同時 考慮加工工藝是否可行。如果加工工藝允許，選擇開孔直徑10mm的空心滾珠絲杠 為合適。
圖3.35是不同的開口大小對應的總熱位移圖。從仿真的結果看出開口 11mm與 開口 12mm的熱伸長量幾乎是一致的，且開孔越大對滾珠絲杠的剛度、強度削弱越嚴 重。因此，不必因為考慮減小熱變形量而增大空心滾珠絲杠的開口。
3.7空心/實心滾珠絲杠副縱截面在不同轉速下瞬態溫度分布對比
熱變形特性仿真的后，與實心滾珠絲杠對比，探宄空心滾珠絲杠上熱量傳遞的 快慢。下圖3.36與圖3.37分別是實心/空心滾珠絲杠的截面上的溫度的平均值。從圖 3.36 可知，在 15m/min、30m/min、60m/min、120m/min 時達到平衡的時間分別為 1500s、
2000s、3000s、4500s左右。實心滾珠絲杠達到熱平衡的時間隨轉速的增大而延遲。 對于圖3.37,由于大量的摩擦熱被絲杠及螺母冷卻液帶走，滾珠絲杠的溫升較小，時 間延遲并不明顯。
圖3.36實心滾珠絲杠縱截面平均溫度分布圖 對比圖3.36、圖3.37可知，實心滾珠絲杠達到穩態的時間大約在1500s—4500s 之間，而空心滾珠絲杠達到穩態的時間大約在50s — 100s。實心滾珠絲杠達到穩態的 時間幾乎是空心滾珠絲杠的30倍。
本為認為這是因為冷卻液帶走大量的摩擦熱，減小了絲杠的溫差，使絲杠達到熱 平衡的時間大大縮短。從機床精加工的前期熱機準備時間的意義上，這對于縮短機床 的熱機時間具有重要意義。
本文采摘自“空心滾珠絲杠在數控機床伺服進給系統中的應用研究”，因為編輯困難導致有些函數、表格、圖片、內容無法顯示，有需要者可以在網絡中查找相關文章！本文由伯特利數控整理發表文章均來自網絡僅供學習參考，轉載請注明！