像其他直线运动组件,滚动元素在滚道,球花键可以提供预加载.在球花键的情况下,预紧力的主要目的是减少角隙-间隙在旋转方向-当转矩应用。
在没有预紧的情况下,由于花键螺母的球与花键轴上的凹槽之间的间隙,球花键具有少量的间隙或“播放”。因此,当施加扭矩时,连接到负载的部件(花键螺母或花键轴)将开始旋转,但配合组件不会立即跟随。间隙导致旋转方向下降并降低定位精度 - 特别是当旋转方向改变时。
图片来源:都
回忆一下,在跑道上的球可以有两种哥特式拱门或圆弧联系几何。虽然这些几何形状通常与分布式轨道线性导向器的滚道相关联,但它们也适用于球形花键的凹槽。
一般来说,直径较大的球花键采用哥特拱槽设计,在球和滚道之间提供四个接触点。这种四点接触消除间隙,并提供更高的负载能力。然而,哥特式拱设计可以导致更高的差动滑移,增加摩擦。
相反,较小的直径球花片通常使用圆弧槽几何形状 - 这在球和滚道之间提供了两个接触点 - 其较低的摩擦力和更顺畅的运行特性。
发生差动滑动是因为球和滚道之间的接触面积是椭圆形。该椭圆接触区域意味着滚珠辊将变化的直径,并且滚动速度将变化,这取决于椭圆的部分接合。这使得球滑动而不是滚动并导致滑动摩擦 - 称为差分滑动。
图片来源:亚历山大·斯洛克姆
滚动直径之间的差异越大,球经历的差分滑动越差。由于轧制直径之间的差异在哥特式拱门设计中比在圆弧弧形版本中更大,所以哥特式拱门设计经历更高的差动滑动和更高的摩擦力。
无论使用哪种沟槽几何形状,都可以对球花键施加预紧力,以确保角隙被完全消除,并增加装配的刚性。滚珠花键预紧力通常是通过改变花键螺母中滚珠的直径来产生的,其方式类似于滚珠螺母或循环滚珠或滚子轴承架。
图片来源:THK
由于在球条样条中预载的主要目的是减少角度间隙,制造商通常提供“正常”,“光”和“培养基”预载量(或这些分类的一些变化)。虽然大多数制造商在微米角间隙方面定义了预载,但预加载量力分类为“光预加载”通常约为花键螺母基本静态负荷等级的2%。
当花键轴将经历振动或振荡负载时,最常推荐预紧力,因为当花键轴槽和球有间隙时,这些会导致严重的过早磨损。轻预紧力可提高旋转方向的定位精度,而中等预紧力可用于更严重的振动或需要高刚度时。值得注意的是,一些制造商建议使用带间隙的花键轴(没有预紧),当两个轴平行使用时。
了下:线性运动技巧




