機構設計與應用_蔡裕祥_自動化機構的種類(1)_導螺桿的原理與應用

在第四小節裡面,我們主要針對導螺桿的原理與運用來做一個介紹。 首先我們要來瞭解說到底什麼是導螺桿。 滾珠導螺桿它的摩擦係數比較低,它適合於高速運動, 也就是說它裡面是有一些所謂的循環式的鋼珠在裡面做了移動。 它的摩擦係數為什麼會比較低,是因為它是屬於一個扁接觸,也就是一個滾動接觸。 它的傳動倍系很小,可以來作為CNC工具平臺它的精密定位來使用。 導螺桿它的直徑越大的時候,它所需要的慣性也就越大, 我的驅動的扭力也必須要比較大,也就是它的導程越大的時候, 另外馬達所必須要提供給它的扭矩也必須要比較大。 滾珠導螺桿它的設計的話,它是採用滾動接觸, 因為它裡面很多的循環鋼珠在裡面。 所以滾珠導螺桿它比梯形螺桿,梯形螺桿是在一般傳統的工具機上面來使用, 它跟它來比較之下的話,它具有定位精度比較高的優點。 另外它的驅動的平臺的倍系會影響到定位精度, 那因為導螺桿它本身它的倍系就很小,所以它的定位精度非常地好。 滾珠導螺桿它是由螺桿、螺帽、迴流管跟鋼珠所組成。 各位可以看到,這就是滾珠導螺桿,那我的上面有一些溝槽, 鋼珠在裡面做一個循環。 右手邊這張圖的話,它實際上應用的一個狀況, 也就是導螺桿在這邊,那我的鋼珠的話是在裡面做一個循環。 接下來我們來看一下它的剖面,導螺桿在這個地方, 裡面有循環式的鋼珠在裡面,它必須要有一個端塞, 把限制鋼珠的一個位置,讓它不會鋼珠飛跑到外面去。 第二個的話它是具有螺帽,螺帽來做一個轉動, 這螺帽的大小的話非常地大。 另外它裡面有循環式的鋼珠在裡面,做一個點接觸、滾動接觸。 另外這邊有螺桿,螺桿的話它具有固定的一個圓形凹槽。 在看過導螺桿的剖面構造之後,我們接下來看一下它的滾珠循環的方法, 可以把它分成內循環式跟外循環式這兩種。 內循環式的話它的外徑尺寸可以比較小,每一圈構成一個循環, 所以它的摩擦阻力跟摩耗的狀況會比較小。 外循環式的話它可以承受比較大的負荷, 適用於高導層以及雙螺紋桿的一個需求。 各位可以看到這個是屬於內循環式,它的整個外徑尺寸的話是可以比較小的。 外循環式它的鋼珠的話利用一個迴流管, 把這個鋼珠導引到另外一側去,它可以來承受比較大的一個負荷。 我們依照滾珠它的溝槽形狀,可以把它區分成半圓形的螺紋。 這樣一個半圓形螺紋的話,它所能夠承受的負載比較大, 通常用於預壓雙螺帽的滾珠導螺桿, 也就是說它是由兩個半圓形所組成的。 第二種是屬於哥德形的螺紋,通常用於單螺紋的滾珠導螺桿。 各位可以看到它所謂哥德形的話,它有一個鋼珠在中間, 它並不是一個半圓形的,它中間有一個尖端在這個地方, 那我的螺桿在這個地方,鋼珠的話,接觸面的話,會在左右兩邊,這邊跟這邊。 內循環的一個系列,它的構造優點的話,是它的外徑是屬於圓周形, 所以它的適用在內部空間比較小的機器裡面。 內循環的滾珠導螺桿,它的螺桿必須有一端是完全牙, 那這一端的尖部直徑必須要小於導螺桿的外徑,否則無法安裝進去。 那各位可以看到這個是一個內循環系列的一個滾珠導螺桿。 外循環系列,它提供一個較順暢的鋼珠迴流,也就是它有一個迴流管, 它的噪音比較低,所以它適用在導程比較大,或者是我的滾珠導螺桿它的直徑比較大的狀況。 那這邊有迴流管在這個地方,做一個導引,讓我的鋼珠可以來做一個循環利用。 小珠徑的系列,它也是採用外循環的方法,那各位我們可以先看一下圖, 它的鋼珠的直徑比較小,然後它的循環的方法比較簡單, 所以我的螺帽尺寸跟內循環的方法一樣精巧,所以它所佔有的空間就會比較小。 另外一種形式稱為端塞型的系列,它的螺帽長度變短,我們各位可以看一下圖, 它的螺帽長度是比較短的,外徑尺寸可以減少20%到25%,總體積可以減少大概50%, 因為它採用高剛性、耐磨性的強化塑膠材質的迴流系統, 所以我在鋼珠在運轉的過程當中,它的噪音是比較小的。 在這個小節裡面,我們主要來針對滾珠導漏桿的種類、原理跟它的應用狀況來做一個介紹, 希望各位同學在這個小節的介紹之後有一些收穫,謝謝。