如何提高球样条的承载能力

把再循环球套放在轴上，你有什么;轴无摩擦运动。沿着轴的轴向长度创建槽，对应于衬套的球元件的半径，你有无摩擦的线性运动耦合两个重要的特性-抗旋转扭矩传递和更高的负载能力。这是一个球样条。

球样条结合了一个线性衬套(螺母)，可以处理更大的力矩负载和一个轴，可以在需要时旋转。对于涉及高速运动和高速旋转的应用，它是一个很好的选择。

球样条组合了许多自动化操作:机器人，检查，纺丝，加载，涂层，绕线，研磨，分度，模具设置，转移，输送，成型，绘图，测量，光学测量，焊接，铆接，印刷，装订，包装，填充，压等。

那么为什么球样条的选择是困难的呢?原因之一是文献中的语义差异。揭开他们的神秘面纱，事情就容易多了。为了澄清，考虑一下球样条的不同配置如何影响其功能，然后将该功能与应用程序需求进行比较。

六个负载和精度因素
球样条衬套(通常称为螺母)的负载能力(包括力矩负载)可以通过操纵6个因素中的任何一个来增加，其中4个因素与球的接触面积有关。这四个是轴上凹槽的数量，凹槽的形状，螺母及其滚道的长度，以及公差。五和六是轴刚度和安装。

十六球样条无钥匙安装使用特殊的锁板。

轴上凹槽的数量。与滑套轴相比，带槽花键轴具有更大的接触面积，因此承载能力和寿命都大于类似尺寸的滑套和轴组合。球样条的基本动态载荷等级通常是相同尺寸滑动套的5到12倍。

花键轴上凹槽的数量从两个到六个不等。然而，在某些情况下，六槽系统在轴上填满了如此多的空间，以致于螺母的主动球路径旁边没有空间用于球再循环。因此，螺母必须突出从轴球再循环上面和远离轴。此外，由于如果螺母与轴分离，球元件将从螺母中脱落，因此六槽轴球样条系统必须小心处理。

在最流行的四槽配置中，螺母可以有并排的活动和循环路径，这使系统保持紧凑。另外，所有的球轨都与滚道接触，而只有一半在某些六槽轴系统的任何一个方向上接触。因此，如果负载不需要6个滚道，4个就可以了，您可以节省空间。

凹槽的形状。由于它的形状，四点接触设计被称为哥特式拱门。它消除了任何可能导致偏转的间隙，因此，最适合要求最大精度的应用。通常在较大尺寸的样条上发现，这种四点接触增加了负载能力和刚度，使球样条可以处理更大的力矩负载。

无键圆柱螺母适用于小尺寸紧凑的应用。

在市场上的槽设计中，标准的选择是在两点与滚道槽接触的球或在四点之间。略椭圆形的凹槽设计允许球在两个相对的点接触，但允许在球的侧面有一点间隙，垂直于接触点。轴转动方向的改变可能会引起这种圆弧型螺母的齿隙。因为哥特弧线上的接触面积差异较大，所以球的内部部分必须比外部部分旋转得更快，这就造成了滑动和更大的摩擦。因此，圆弧槽用于更小，更摩擦敏感的球样条。

另一个轴配置可用于非常高的负载。它使用沿花键轴的半三角形突起。它的主要缺点是，它使它更困难的用户加工轴的末端，它是较低的硬度。这种类型的花键轴是高度敏感的振动，因为直线度可能有点难以保持。圆槽花键轴由于横截面积大，所以比较硬。有弯曲和扭曲的时刻会更好。

螺母及其滚道的长度。由于球滚道是电路，大约一半的球在一个滚道总是在活跃的，承重部分的滚道，而另一半是在循环路径。有些滚道的设计是为了更有效地利用螺母长度，并将更多的球装入其活动部分。螺母滚道中的活动球越多，螺母所能承受的力矩载荷就越大。为了增加力矩负载能力，可以串联使用多个螺母。

螺母公差。当滚道被精确地研磨(而不是绘制)时，它们更好地符合螺母和带槽花键轴中的球的形状。这导致相反的滚道具有相同的接触角度，从而消除了反弹。

通过精确地研磨螺母和槽花键轴滚道，以及安装适当的球尺寸等级来控制球和槽花键轴之间的间隙——使用螺母的轴承外圆筒壁来调整不同的尺寸。

每个花键螺母应在工厂单独预装较大的球级，以减少花键轴槽和螺母槽之间的间隙。当存在较小的振动和较小的波动扭矩时，标准预紧力足以确保平稳的线性运动。对于受较小扭转、交变力矩载荷和振动的载荷，较轻的预紧载荷是可取的。

预压降低了可用的径向发挥，以确保刚度，这也提高了精度。预压不仅增加了接触面积，增加了直接加载能力，它还限制了任何径向运动，增加了悬垂力矩能力，使结构更坚固，可以处理苛刻的工作环境。

因为哥特式弧线的接触面积差异更大，球的内部部分必须比外部旋转得更快，这就造成了滑动和结果
在更大的摩擦中。因此，圆弧槽用于更小，更摩擦敏感的球样条。

轴刚度。增加花键轴的对称性可以增加最大转速和负载能力，并减少振动。

花键轴因其是精密研磨、研磨或拉拔钢筋而有所不同。它们也因基材的等级而异。制造商根据特性对轴进行排序，如接地轴的公差，与端面的垂直度，零件安装部分与支撑部分的同心度，以及材料等级。

控制所有轴槽的加工，使它们始终保持高精度的线性是非常困难的。非磨(拉)花键轴，自然，较低的精度。

一般来说，制造商提供三个精度等级，可与高(意味着他们的最高精度)，中(意味着他们的标准等级-通常是库存项目)和低(通常是非地面轴)相比较。然而，一个制造商的顶级等级可能是另一个制造商的标准等级。比较精度等级可归结为比较上述分级特性的测量方法——轴径公差、直线度、垂直度和同心度。

如果由于主要考虑扭矩传递、线性传递、旋转运动或长度，所以可以接受较低的精度，那么绘图、非接地花键轴可能是最佳选择。有些拉出轴可以使用与接地花键相同的螺母，但由于螺母在不接地的滚道槽中运动，因此负载能力降低。然而，它们更便宜，可以长达5米，使它们适合于材料转移和处理应用。

安装圆柱形螺母的标准方式是用一个单独的钥匙为螺母的键槽。
必须在将安装在气缸螺母上的壳体或块中镗孔一个匹配的键槽。

法兰螺母安装简单，因为它只需要一个粗糙的孔和安装孔钻孔和水龙头，以确保法兰到外壳。

安装系统。如果负载没有安全地安装在螺母上，就会影响精度。安装系统有三种类型。

安装圆柱形螺母的标准方式是用钥匙。对于这个系统，圆柱形螺母将有一个键槽和单独的键。必须在将安装在气缸螺母上的壳体或块中镗孔一个匹配的键槽。至关重要的是，孔要精确地贴合钥匙，以防止振动。

键槽很重要，因为螺母必须固定在旋转方向上，所以当带槽花键轴转动时，螺母在外壳内不会转动。外壳必须随着螺母转动。除了螺母中间的键槽外，该系统还需要一个卡环、推板或其他固定方法，以防止螺母从外壳中滑出。

第二种安装系统是法兰螺母。法兰螺母的安装要简单得多，因为它只需要一个粗糙的孔和安装孔钻孔和攻头，以确保法兰到外壳。虽然，适合螺母进入外壳，一个孔必须镗孔，这种镗孔不要求精度要求键位螺母。对于法兰型，因为它是用螺栓固定在外壳上的，所以不需要键槽。

第三个安装系统是无键气缸螺母。它适用于小尺寸紧凑的应用。它类似于法兰式螺母。螺母上没有固定的法兰，而是有一个正方形的附件，插入螺母以防止旋转。该槽可以用螺钉孔，以便螺母将固定类似于法兰固定在外壳上的方式。但它比标准法兰更紧凑。

在工程交流中讨论这个问题:

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