摘 要
滾珠絲杠是工業(yè)自動化傳動中的關(guān)鍵部件，能有效提高傳動效率，提升定位精度，節(jié)省操作時間。本文從應(yīng)用角度出發(fā)，對滾珠絲杠的驅(qū)動結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，對滾珠絲杠的一些關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了說明，并充分考慮客戶的實際要求，對滾珠絲杠選型各要件進(jìn)行了詳細(xì)計算和分析，并選配了高性價比滿足使用要求的滾珠絲杠。
1 前言
隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)的工業(yè)自動化程度提高，客戶對自動化、高效率和高精度傳動的要求越來越多。很多傳統(tǒng)的傳動方式已不適合當(dāng)前產(chǎn)業(yè)的需要，滾珠絲杠這種高精度的傳動產(chǎn)品在市場上的需求越來越大。滾珠絲杠是工具機和精密機械上最常使用的傳動元件，其主要功能是將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成線性運動，或?qū)⑴ぞ剞D(zhuǎn)換成軸向反覆作用力，同時兼具高精度、可逆性和高效率的特點。
傳統(tǒng)制藥行業(yè)壓片機上調(diào)整藥片壓模的間隙基本為手動操作，調(diào)整精度差，效率低，嚴(yán)重制約了制藥廠的生產(chǎn)產(chǎn)能，客戶更改該結(jié)構(gòu)的意愿非常強烈。對于設(shè)計工程師而言，如何選配合適的定位精度，選配高性價比的滾珠絲杠，是一項非常重要并且勢在必行的工作。
2絲杠的基本要求
（I） 運動方向：垂直方向
（Ⅱ）負(fù)載大小F：無外加壓力狀況：20-30KG
外加壓力大小：1000KG
（Ⅲ）運行速度Nm：勻速運行，10rpm
（Ⅳ）絲杠導(dǎo)程P：5mm
（Ⅴ）精度要求E：50mm內(nèi)累積偏差＜0.02mm
（Ⅵ）有效行程L：120mm
3客戶之前結(jié)構(gòu)
客戶之前結(jié)構(gòu)主要采用手動方式進(jìn)行動力傳動和定位。
機構(gòu)的工作原理：在蝸桿的一端裝有手輪，轉(zhuǎn)動手輪帶動蝸桿轉(zhuǎn)動，再由蝸桿帶動斜齒輪，該斜齒輪在軸向上下兩端被限制住，只能作旋轉(zhuǎn)運動，且同螺母聯(lián)為一體，通過斜齒輪和螺母的旋轉(zhuǎn)運動，帶動直徑為M22mm的升降桿作上升或下降的直線運動。運動到要求的工藝位置后，升降桿就停止不動了，壓藥動作開始進(jìn)行，壓藥運行期間，壓輪的最大壓力為1噸。而當(dāng)壓藥品種需要更換時，再手動調(diào)節(jié)升降桿上升或向下做直線運動到另一工位。
從運動機理上分析，該機構(gòu)設(shè)計合理，能滿足使用要求。但不足之處也非常明顯：
（1）靠人工來調(diào)整上升或下降距離，自動化程度很低。
（2）外協(xié)加工的升降桿與斜齒輪為非標(biāo)產(chǎn)品，制造精度難以保證。
（3）工作效率低。因藥片本體比較小，要求的厚薄精度比較高，只能通過多次的試驗來進(jìn)行調(diào)整。
4改進(jìn)要求
基于以上存在不足，客戶期望提升設(shè)備檔次，操作更加靈活快捷，達(dá)到以下要求：
（1）提升設(shè)備的柔性生產(chǎn)能力，快速應(yīng)對不同規(guī)格的藥片生產(chǎn)。
（2）提高調(diào)整效率，減少試驗次數(shù)，提高成功率。
（3）定位精度要求≤0.02mm
5改進(jìn)后結(jié)構(gòu)
針對客戶的改進(jìn)要求，客戶對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)整：擯棄手動操作裝置，改為完全自動化操作和控制的裝置，同時實現(xiàn)更精確的定位要求。為此，客戶對設(shè)備進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改進(jìn)。
運動機理分析：改進(jìn)后通過伺服電機11帶動連接間15，再通過鍵與螺母3的連接，帶動螺母旋轉(zhuǎn)，螺母沿軸向被限位，不能作直線運動，從而帶動滾珠絲杠8作直線運動。進(jìn)而達(dá)到調(diào)節(jié)滾輪與壓板的間隙，控制藥片厚薄的目的。
以上結(jié)構(gòu)的好處也非常明顯：
（1）通過伺服電機帶動滾珠絲杠運動，代替手動搖輪，操作簡單方便，自動化程度得到提升。
（2）通過選用高精度滾珠絲杠，達(dá)到更高的傳動精度。
（3）應(yīng)對不同的藥片，可比較快捷達(dá)到生產(chǎn)要求，柔性化得到加強。
結(jié)構(gòu)改進(jìn)的主要難點在于：
（1）裝配絲杠的空間比較狹小。
（2）不同于傳統(tǒng)的絲杠旋轉(zhuǎn)，螺母作直線運動；客戶要求螺母旋轉(zhuǎn)，絲杠作直線運動。
6滾珠絲杠的選型計算
