影響滾珠絲杠溫升的原因及處理方式

 滾珠絲杠運行時，溫度升高會影響機械傳動系統(tǒng)的精度，尤其是高速、高精度的機械。以下因素影響滾珠絲杠的溫升溫升的因素基本上就是這三個：滾珠絲杠的預壓力、潤滑及預張力。

 預壓力的影響：為了避免機械傳動系統(tǒng)的任何失步，提高螺母的剛度是非常重要的。但是，要提高螺母的剛性，螺母的預壓力必須達到一定的水平。對螺母施加預壓力會增加螺紋的摩擦扭矩，增加工作時的溫升。

 重載預壓為動荷載的8%；6%~8%的中間預壓；4%~6%的輕型預壓；輕載預壓小于4%，最大預壓不超過動載荷的10%，以獲得最佳壽命和較低的溫升效果。

潤滑的影響：潤滑油的選擇直接影響滾珠絲杠滾珠絲杠的溫升，必須用潤滑油或潤滑脂來潤滑。一般情況下，建議使用軸承潤滑油作為滾珠絲杠油，鋰皂基潤滑脂作為潤滑脂。機油粘度的選擇取決于運行速度、工作溫度和負載。表明油的粘度、工作溫度和溫升之間的關系與自潤滑滾珠樣條的原理相同。

 氣溫上升對滾珠絲杠的影響不僅限于此，當工況為高轉速低負荷時，最好選擇低粘度的油。在低負荷時，建議使用高粘度的油。一般來說，建議使用粘度指數范圍為32~68 CST(ISO VG 32~68)的40高速(DIN 51519)潤滑油；低速時推薦潤滑油40，粘度指數范圍90 cSt(ISO VG 90)以上。應用于高速重載時，必須通過強制冷卻來降低溫度，通過空心滾珠絲杠引入冷卻油可以達到冷卻效果。

 預張力的影響：當滾珠絲杠溫度升高時，熱應力效應會拉長滾珠絲杠，使?jié)L珠絲杠長度不穩(wěn)定。伸長率可以用M40公式計算，可以通過預拉伸來補償。預張力補償的目標值是圖紙上標記的負T值。

 過大的預張力會燒壞支撐軸承，建議使用小于5的預張力值，但如果滾珠絲杠直徑超過50mm， 則不適合預張力。滾珠絲杠的大直徑需要大的預張力，這導致支撐軸承過熱和燒毀。建議以3左右的溫升作為補償值T的基準(螺桿每1000mm-0.02~0.03mm)，不同的應用需要不同的T值。

 根據絲杠的溫升及溫升長度變化量 AL來適當地調整滾珠絲杠的預壓，推薦數控機床用滾珠絲杠的預壓應選擇為其動負荷的 5%-7%為宜。要補償由熱變形引起的定位誤差，通過測量機床某些主要部位溫升和影響定位精度的熱變形量的關系推算出熱變形誤差修正量,進行實施補償。進行實施補償絲杠導致的變化可改變絲杠的轉速，適當地增大滾珠絲杠副導程，可達到增大移動速度、降低絲杠轉速以及降低溫升的目的。

采用中空的滾珠絲杠，將低溫冷卻液通入中空滾珠絲杠內部進行強制冷卻循環(huán)，降低溫升，另外中空絲杠還有助于減小絲杠高速運轉時產生的慣性，增加絲杠的扭曲剛度，增加使用壽命。

 采用潤滑油作潤滑劑，盡量不采用潤滑脂要保證充分地供油，達到更好的潤滑目的以提高耐用磨性及傳動效率，另外要搞好滾珠絲杠副的密封及防護裝置。適當地對滾珠絲杠實施預拉量，一般以溫升的 1/3-1/4 為預拉量。絲杠兩端當采用雙重支承考慮到滾珠絲杠在運轉過程中有沖擊振動的影響，因此設計絲杠時應盡量選用有較高運轉系數的絲杠。

暖機達到操作溫度后再進行加工操作；減少滾珠絲杠螺母的失動量，因為溫升導致絲杠失動量增大，要減少失動量就要在絲杠裝配時預加載荷，增大絲杠軸徑來減小絲杠彈性形變。

 實踐表明，以上措施對解決由溫升引起的滾珠絲杠熱變形是非常有效的，它保證了機床加工產品的精度，因此在滾珠絲杠的設計與應用中具有廣泛的推廣價值。