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滚珠丝杠冷却解决运动精度问题

 已广泛应用于各种机械设备中。与滑动螺旋副相比，滚珠丝杠副具有驱动力矩小、运动精度高、微进给无爬行、运动副无间隙、摩擦小、发热量低、运动速度快、效率高的优点。它的缺点是造价比较高由于滚珠丝杠精度的要求(正反转无间隙)，钢球必须在螺母中间加预应力。

&苍产蝉辫;由于预应力的存在，长时间高速运转时，不可避免地会因摩擦热而使丝杠伸长，其伸长量多达0.1 mm/400 mm，影响机床的重复定位，上午加工的工件和下午加工的工件有明显的误差。为了提高设备的精度，闭环光栅尺控制系统用于精密设备解决精度问题，但闭环系统价格昂贵。为了提高开环系统的精度，有必要解决滚珠丝杠热问题，或者将开环管制改为闭环管制。但改造费用在20万左右，对于老设备来说太高了；或者滚珠丝杠由一端支撑改为两端支撑，但是很麻烦，而且安装精度很高，有些设备不具备安装条件；如果安装精度差，将会影响滚珠丝杠的使用寿命。

&苍产蝉辫;因此，针对滚珠丝杠的发热，采用风冷装置对滚珠丝杠和主轴座进行冷却，是解决滚珠丝杠发热带来的精度问题的一种经济有效的解决方案。风冷装置包括套在螺母座上并随螺母运动的壳体(壳体的轴线与螺母的轴线重合，壳体和螺母座上设有气流通道)和气流控制装置。滚珠丝杠从外壳中间穿过(螺杆不与外壳接触)与外壳有间隙，空气可以从间隙中流出。当空气进入壳体并从间隙中流出时，可以带走滚珠丝杠与螺母摩擦产生的热量。气流喷嘴安装在外壳上，当压缩空气通过喷嘴喷出时，气体膨胀，压力下降吸收周围热量，使壳体温度降低，壳体温度略低于环境温度，有利于带走虎钳滚珠丝杠运动产生的热量，使滚珠丝杠温度接近恒定。但是，如果空气压力过高，压力差和通过喷嘴的流量过大，局部温度就会过低，从而降低温度，缩短滚珠丝杠，的长度，不能达到提高精度的目的。

&苍产蝉辫;为了不造成壳体及周围温度过低，应控制空气流过壳体的压力和时间流量，并根据具体情况仔细调整空气流的气压和时间流量(时间和流量的乘积)。当被冷却的轴移动时，电磁阀打开，气流进入壳体并流过螺母和螺杆的表面以冷却螺杆副。当重要官员停止移动时，电磁阀关闭，气流被切断，以避免滚珠丝杠对过冷。用于冷却的压缩空气必须干燥，并应添加油雾，以防止滚珠丝杠生锈。

&苍产蝉辫;对于高湿高湿的天气条件，要对壳体进行保温，防止壳体温度低于空气的露点温度，使潮湿的空气凝结在壳体表面，造成滚珠丝杠生锈。并且保温层有利于冷能的流失，减少空气流量，节约能源。随着环境温度的变化，应适当调节冷却空气。经过调试，应用效果很好，冷热态重复定位精度在0.03 mm/400mm以下，达到了满意的效果。