滾珠螺桿選用和安裝的重要觀念

(1) 滾珠螺桿必須保持徹底的清潔并且用防銹油作好防護(hù)，應(yīng)特別注意不可使尖銳物或刀具撞擊牙型表面及不可讓任何鐵屑進(jìn)入螺帽內(nèi)部；而且組裝軸端外徑亦不可碰撞擦傷，如圖4.1。
(2) 選擇精度等級適用的滾珠螺桿請參考表4.5，依組裝標(biāo)準(zhǔn)程序安裝，換言之，使在CNC工具機(jī)上的精密研磨級滾珠螺桿，必須精確的校正及選用合適的精密軸承組合。
轉(zhuǎn)造級滾珠螺桿適用于精度較不高的場合，如包裝機(jī)械…等，即可選用精度較不高的支撐軸承組合。特別重要是，避免軸承支撐座與螺帽的偏心，造成負(fù)荷的不均，如圖 4.2。不均勻負(fù)載含徑向力及扭矩，參圖 4.2(a)，皆可能造成故障及壽命減低，如圖4.2(b)。



(3) 為使?jié)L珠螺桿達(dá)到最高壽限， HIWIN 建議您使用含有潤滑劑之軸承用油，但油中含石墨及二硫化鉬 (MoS2)除外，油脂必須保持填注于鋼珠及珠槽上。油浴式或滴油式給油法皆可，但以直接給油到螺帽內(nèi)為佳，如圖4.2。
(4) 特別注意，當(dāng)安裝滾珠螺桿于機(jī)械上，請勿敲打螺帽或彎管，同時不可讓螺帽與螺桿分離或過行程 -螺帽部份行程離開螺桿，如圖4.3，若是如此會造成鋼珠脫離珠槽。
(5) 選擇合適的軸端支撐軸承組合，在CNC工具機(jī)上，建議采用斜角軸承(斜角:60°)。如圖4.4

(6) 在螺桿兩端應(yīng)該安裝防撞器或不出牙設(shè)計以避免螺帽過行程，導(dǎo)致螺桿的破壞，如圖4.5。
(7) 滾珠螺桿建議使用伸縮式之保護(hù)套來保護(hù)，以避免受到環(huán)境中塵埃或鐵屑的污染。若有碎屑或異物進(jìn)入螺帽內(nèi)，則會造成螺桿只剩十分之一壽命。采以伸縮式須要在法蘭上加螺紋孔以固定之，如圖4.6。此項特殊之需求，請告知策朗智能的技術(shù)人員。

(8) 若您選用內(nèi)循環(huán)或端蓋式循環(huán)的滾珠螺桿，則其一端螺紋必須出牙且肩部最大尺寸，必須小于根徑0.5~1.0mm，若要求肩部尺寸大于根徑亦可，但將有螺紋線留于肩部上便于螺帽裝入。如圖4.7。

(9) 滾珠螺桿熱處理時于靠近肩部加工的螺紋牙部份有10～20mm長度須保持軟化，以便于加工肩部。此區(qū)域會標(biāo)示“”記號于HIWIN圖面上，如圖4.8。如您有特殊之要求請與HIWIN連系。
(10) 過大的預(yù)壓力將造成摩擦扭矩的大增及溫升效應(yīng)而使得預(yù)期壽命的減短。但太低的預(yù)壓力，會使得滾珠螺桿剛性不足及增加失步(lost motion)的可能性。于CNC工具機(jī)的使用上，HIWIN建議您，以不超過8％動負(fù)荷為預(yù)壓力的最大值；于自動化 X-Y平臺機(jī)構(gòu)以不超過5％動負(fù)荷為預(yù)壓力的最大值。
(11) 當(dāng)您需要與螺桿軸分離并再組合時，必須透過一個外徑小于螺桿根徑 0.2～0.4 mm的管子，參考公式M37接于螺桿出牙的一端，將螺帽旋出，套內(nèi)管中參照圖4.9。
(12) 圖4.10表示軸端承靠面的逃槽；軸端支撐軸承必須有一倒角才能正確的定位，同時維持適當(dāng)?shù)闹倍?HIWIN建議您采用DIN 509的逃槽尺寸，如詳圖4.11。

滾珠絲桿運行不順暢的原因

滾珠絲桿運行不順暢有四個主要原因：
(1) 滾珠絲桿的使用環(huán)境比較的惡劣，粉塵、鐵屑、切削液有進(jìn)入到循環(huán)系統(tǒng)；
(2) 滾珠絲桿在加工時連螺母一起加工，切削液及鐵粉順著珠道進(jìn)入到螺母的循環(huán)系統(tǒng)，全檢時沒有清理好就出貨；
(3) 滾珠絲桿的鋼珠有異常及回流系統(tǒng)有損壞；
(4) 加工的尺寸不達(dá)標(biāo)及安裝不同軸。

DN值定義和安全極限

DN值定義
以DmN值來評定滾珠絲杠高速性，Dm為滾珠絲杠上下滾珠之中心圓直徑(P.C.D)，N為絲杠最大回轉(zhuǎn)數(shù)，所以DmN值即表示滾珠之公轉(zhuǎn)速度，DmN值即為該滾珠絲杠的設(shè)計高速極限。
為方便計，以絲杠外徑D取代Dm。以50ψx 30 滾珠絲杠而 言，當(dāng)絲杠最大回轉(zhuǎn)數(shù)為3000rpm時，DN值可達(dá)15萬，最大進(jìn)給速度為 90 m/min。

高DN值與高導(dǎo)程的應(yīng)用差異性

高DN值與高導(dǎo)程的差異性

設(shè)計理念：
高導(dǎo)程：以絲杠導(dǎo)程增加，提升進(jìn)給速度
高DN值：回轉(zhuǎn)數(shù)與導(dǎo)程之有效平衡考量如精度、動靜負(fù)荷、臨界速度、慣性力誘發(fā)振動、溫升等高速化引發(fā)的問題。

工具機(jī)與射出機(jī)滾珠絲杠之比較

滾珠絲杠的預(yù)壓產(chǎn)生方式有四種設(shè)計及其差異情況

A 1、單螺母預(yù)壓：（包含過大鋼珠預(yù)壓方式、導(dǎo)程偏移預(yù)壓方式）
2、雙螺母預(yù)壓：（包含：拉伸預(yù)壓方式、壓縮預(yù)壓方式）
B 1、過大鋼珠預(yù)壓方式：（以鋼珠大小，調(diào)整預(yù)壓）

2、導(dǎo)程偏移預(yù)壓方式：（加大節(jié)距或縮小節(jié)距）
特征：在螺母節(jié)距上作δ值的偏移來取代傳統(tǒng)雙螺母預(yù)壓方式，此方式較適用于中輕預(yù)壓，最好將預(yù)壓力設(shè)計在5%動負(fù)荷以下。
3、拉伸預(yù)壓方式
特征：使用一過厚的預(yù)壓片將兩個螺母外張方式達(dá)到預(yù)壓之效果，此為HIWIN精密級滾珠絲杠最常使用的方式。

4、壓縮預(yù)壓
特征：由較薄的預(yù)壓片，再以螺栓將兩螺母鎖緊一起，達(dá)到預(yù)壓之效果。

絲杠、螺母及鋼珠的硬度

研磨級絲杠、螺母：58~62HRC
轉(zhuǎn)造級絲杠、螺母：56~62HRC
鋼珠：62~66HRC

滾珠絲杠需要預(yù)壓的情況及優(yōu)缺點

A、機(jī)器精度要求高，而機(jī)器的背隙上限值小的時侯（如配合直線導(dǎo)軌使用可以使機(jī)器的反向運動背隙接近于零）。 
B、優(yōu)點：消除背隙；消除背隙可使機(jī)械傳動的精度更為穩(wěn)定，且機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)的剛性提高。 
缺點：降低機(jī)械效率，預(yù)壓若過大會產(chǎn)生溫升問題及壽命降低，所以滾珠絲杠的預(yù)壓必須設(shè)定在一合理范圍內(nèi)。

滾珠絲杠的潤滑油脂選用

一般建議以軸承潤滑油為滾珠絲杠之潤滑油，如要使用油脂則建議以鋰皂基的油脂。油品的黏度選用是依操作速度、工作溫度及負(fù)荷的情形來做選擇。高速時，建議使用的潤滑油為40℃時的黏度指數(shù)范圍32～68 cSt (ISO VG 32～68)(DIN 51519)。低速時，建議使用的潤滑油為40℃時的黏度指數(shù)范圍在90 cSt (ISO VG 90)以上。
用于高速且重負(fù)載的時后，必須以強(qiáng)制冷卻來降低溫度，且可藉由中空絲杠通入冷卻油或水來達(dá)到冷卻效果。

常用的油嘴及接頭及在設(shè)計需要考慮的因素

A、 公制有M6、M8*1P，英制則為1/8"PT。
B、 設(shè)計考慮因素：1.空間考量。2.注油位置最好于法蘭上方或上方45度角位置，以提供注油的最好效果（油品可以由于重力而進(jìn)入螺母內(nèi)部）。

靜負(fù)荷的定義

滾珠絲杠在靜止?fàn)顟B(tài)，滾珠和軌道接觸面都不致產(chǎn)生大于萬分之一（0.0001）鋼珠直徑之塑性變形量時，滾珠絲杠之最大可承受負(fù)荷。

高防塵滾珠絲杠的使用時機(jī)

HIWIN特殊設(shè)計的高防塵滾珠絲杠，使用多層防塵材料緊密包覆絲杠，所以塵屑不易進(jìn)入，而能達(dá)到高防塵效果；其適用在較高塵屑的工作環(huán)境，例如：木工業(yè)、橡塑膠…等。

配珠的時機(jī)及優(yōu)缺點

A、 設(shè)計時機(jī)：于機(jī)構(gòu)空間不足使用單螺母預(yù)壓方式時，為了提升其動作特性，一般建議以1:1配珠。
B、 優(yōu)點：能提升其動作特性，減少相鄰鋼珠間之相互摩擦。
缺點：減低絲杠動負(fù)荷。

絲杠中空使用的時機(jī)及優(yōu)點

A、 一般較適合于絲杠溫升要求較嚴(yán)格的機(jī)器。使用中空絲杠，由于可以通油或水來冷卻絲杠，故絲杠本身不易發(fā)熱，可有效控制溫度，達(dá)到精度穩(wěn)定目的。
B、 中空滾珠絲杠具有重量減輕之優(yōu)點，因此絲杠比較不易因自重而下垂過大，而且由于絲杠之慣量減少，使馬達(dá)之驅(qū)動扭力降低；另一方面，由于絲杠的中空部份可以使冷卻劑流經(jīng)而達(dá)到降低絲杠溫度之用，因此絲杠的溫度可以得到較佳的控制。

滾珠絲杠安裝時應(yīng)注意的事項

滾珠絲杠為精密的機(jī)械零組裝，所以在安裝時需注意下列事項：
(1)滾珠絲杠必須保持干凈及擦拭清潔，不使異物進(jìn)入螺母內(nèi)。
(2)不可任意敲打，并保持外觀不碰撞傷。
(3)安裝面的表面修整及清潔要徹底。
(4)合宜的公差及精確的校正。
(5)適宜的潤滑。
(6)不可將絲杠與螺母分離。
(7)最好在絲杠兩端加裝防撞器，以避免運轉(zhuǎn)超過行程極限而損傷滾珠絲杠。
(8)使用保護(hù)套來保護(hù)滾珠絲杠，并且防塵。

絲杠一般的預(yù)拉量

特征：鋼珠與珠槽四點接觸，適用于輕預(yù)壓。
一般以1米長約0.02~0.03mm為預(yù)拉值。