内容：滚珠丝杠是工业自动变速器中的关键部件，能有效提高传动效率、定位精度和节省操作时间。从应用的角度分析了滚珠丝杠的传动结构，说明了滚珠丝杠的一些关键参数，并充分考虑了客户的实际要求，对滚珠丝杠选型的各个要素进行了详细的计算和分析，选择性价比高的滚珠丝杠来满足应用要求。随着现代生产工业自动化程度的提高，客户对自动化、高效率、高精度传动的要求越来越高。许多传统的传动方式已经不适合当前行业的需求，市场对滚珠丝杠这种高精度传动产品的需求越来越大。滚珠丝杠是机床和精密机械中最常用的传动元件。其主要功能是将旋转运动转化为直线运动或扭矩转化为轴向重复力，具有高精度、可逆、高效率的特点。在传统制药行业，调整压片机上的片模间隙基本上是手工操作，调整精度差，效率低，严重制约了药厂的生产能力。顾客有改变结构的强烈愿望。对于设计工程师来说，选择合适的定位精度和高性价比的滚珠丝杠是一项非常重要且势在必行的工作。2螺杆的基本要求(一)运动方向：垂直方向(二)载荷大小F:无外加压力：20 ~ 30k g；施加压力大小：1000 kg(三)运行速度Nm:恒速，10 rpm(四)螺杆导程P: 5 mm(五)精度要求E:累计偏差在50 mm以内& lt0.02 mm (机构的工作原理：在蜗杆的一端装有手轮，蜗杆带动蜗杆转动，再由蜗杆带动斜齿轮。斜齿轮在轴向上下端受到限制，只能旋转，与螺母为一体。通过斜齿轮和螺母的转动，带动直径为M22mm的升降杆直线上升或下降。移动到所需的工艺位置后，升降杆停止移动，压紧动作开始。在压制操作过程中，压轮的最大压力为1吨。当需要更换压药时，手动调节升降杆，使其直线上升或下降到另一个工位。从运动机构分析，该机构设计合理，能够满足使用要求。但缺点也很明显：(1)手动调节上升或下降距离时，自动化程度很低。(2)外部加工的升降杆和斜齿轮为非标产品，制造精度难以保证。(3)工作效率低。因为平板机身比较小，要求的厚度精度比较高，所以只能通过多次测试来调整。4改进要求基于以上不足，客户期望提升设备档次，使操作更加灵活快捷，满足以下要求：(1)提高设备的柔性生产能力，快速响应不同规格片剂的生产。(2)提高调整效率，减少测试次数，提高成功率。(3)定位精度要求0.02mm5改进结构根据客户的改进要求，客户对结构进行了调整：放弃了手动操作装置，改为全自动操作控制装置，同时实现了更精确的定位要求。为此，客户对设备进行了结构改进。运动机构分析：改进后，连接室15由伺服电机11驱动，然后通过键与螺母3的连接带动螺母旋转。螺母沿轴向受到限制，不能做直线运动，从而带动滚珠丝杠8做直线运动。从而达到调节滚筒与压板之间的间隙，控制药片厚度的目的。上述结构的优点也非常明显：(1)伺服电机驱动滚珠丝杠运动，而不是手动摇轮，操作简单方便，自动化程度提高。(2)选用高精度滚珠丝杠，可以达到更高的传动精度。(三)去德
(2)不同于传统的螺杆旋转，螺母直线运动；要求客户旋转螺母，使螺杆直线运动。6滚珠丝杠选择的计算6.1滚珠丝杠轴向载荷的确定1)基本额定静载荷Co定义为滚珠丝杠的轴向静载荷，是指滚珠丝杠在滚珠丝杠槽与滚珠(即螺母与滚珠轴)接触点的总永久变形和滚珠本身的永久变形达到滚珠直径的0.01%时的最大轴向力。该载荷值是基本额定静载荷。Nextpage2)应力分析无外力时，轴向载荷为30KG，即30kgf施加外力时，轴向载荷为1t，即1000kgf。考虑到设备的实际工况，滚珠丝杠只在运动时(即调节间隙较大时)受到载荷平台重力的影响，重量很小，可以忽略不计。在施加外力时，由于外力较大，所以要重点考虑。此时丝杠处于静止状态，我们可以参考滚珠丝杠的额定静载荷值。3)螺母形式的选择对应施加1000kgf外力的工况。参考滚珠丝杠的样品，可以发现对应的直径为25mm，导程为5mm，钢球回流圈数为4，滚珠丝杠的额定静载荷值为4100kgf。如表1中的数据所示。1Co=4100kgf Cj=1000kgfCo > Cj & gtcj因此，
初步可选R25-5T4系列滚珠丝杠。6.2 滚珠丝杠受力安全系数
因滚珠丝杠仅在静态时受力，只要受力大小有一定的安全余量即可满足要求，该安全余量S推荐选3倍以上。根据以下公式进行核算：
S=Co/Cj
带入相应数据，有：
S=Co/Cj=4100/1000=4.1＞3
故R25-5T4系列滚珠丝杠满足预期使用要求。
6.3 滚珠丝杠长度的确定
客户在滚珠丝杠轴向运动的调整距离比较小，不超过120mm，同时考虑螺母自身的长度，客户丝杠长度选为183mm。
6.4 滚珠丝杠精度的确定
滚珠丝杠的精度可根据表2中的数据来确定。
表2
客户的有效行程在120mm以内，要求的累积导程偏差在0.02mm以内。根据以上表格，选取精度等级C4即可满足使用要求。
6.5 滚珠丝杠型号的最终确定
综上核算及精度确认，根据中达滚珠丝杠型号编码规则，最终滚珠丝杠的型号确定为：R25-5T4-FSI-183-183-C4。
7 结束语
在此次药片机的机构升级改进项目中，主要协助客户对原手动机构进行了自动化改进，实现了客户的预期要求；同时对滚珠丝杠的选型、计算进行了详细分析，选择了合适的产品。通过此次结构改型成功，客户在后续的常规机型上，将参考本案全部更换为滚珠丝杠传动的自动化操作结构。
相信随着国内自动化水平的提高，滚珠丝杠这种高端传动产品将会被越来越多的应用到各行业，进一步满足客户对高速、高精的需求。
