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滚珠丝杠在制药压片机上的选型应用
发布者:铝箔包装  发布时间:2012-9-11 23:17:40  阅读:390次 【字体:

摘要:滚珠丝杠是工业自动化传动中的要害部件,能有用前进传动功率,提升定位精度,节省操作工夫。本文从运用角度启航,对滚珠丝杠的驱动规划进行了分析,对滚珠丝杠的一些要害参数进行了说明,并充沛思索客户的理论央求,对滚珠丝杠选型各要件进行了详细核算和分析,并选配了高性价比满足运用央求的滚珠丝杠。
要害词:柔性化,定位精度,直线运动,额定静负荷

1 前语

跟着现代化出产的工业自动化程度前进,客户对自动化、高功率和高精度传动的央求越来越多。许多传统的传动办法已不适合其时工业的需求,滚珠丝杠这种高精度的传动产品在市场上的需求越来越大。滚珠丝杠是工具机和精密机械上最常运用的传动元件,其首要功用是将旋转运动转换成线性运动,或将扭矩转换成轴向反覆作用力,一同兼具高精度、可逆性和高功率的特征。

传统制药工作压片机上调整药片压模的空地底子为手动操作,调整精度差,功率低,严肃制约了制药厂的出产产能,客户更改该规划的自愿非常激烈。关于描绘工程师而言,如何选配适合的定位精度,选配高性价比的滚珠丝杠,是一项非常重要并且势在必行的使命。

2 丝杠的底子央求

(I) 运动方向:垂直方向
(Ⅱ)负载大小F:无外加压力情况:20-30KG
外加压力大小:1000KG
(Ⅲ)工作速度Nm:匀速工作,10rpm
(Ⅳ)丝杠导程P:5mm
(Ⅴ)精度央求E:50mm内累积差错<0.02mm
(Ⅵ)有用行程L:120mm

3 客户之前规划

客户之前规划首要选用手动办法进行动力传动和定位。

安排的使命原理:在蜗杆的一端装有手轮,转变手轮股动蜗杆转变,再由蜗杆股动斜齿轮,该斜齿轮在轴向上下两端被限制住,只能作旋转运动,且同螺母联为一体,颠末斜齿轮和螺母的旋转运动,股动直径为M22mm的升降杆作上升或下落的直线运动。运动到央求的工艺方位后,升降杆就间断不动了,压药行动初步进行,压药工作工夫,压轮的最大压力为1吨。而当压药品种需求交换时,再手动调度升降杆上升或向下做直线运动到另一工位。

从运动机理上分析,该安排描绘合理,能满足运用央求。但缺少之处也非常明显:

(1)靠人工来调整上升或下落距离,自动化程度很低。
(2)外协加工的升降杆与斜齿轮为非标产品,制造精度难以保证。
(3)使命功率低。因药片本体比较小,央求的厚薄精度比较高,只能颠末多次的试验来进行调整。

4 改善央求

根据以上存在缺少,客户期望提升设备层次,操作更加活络便当,抵达以下央求:

(1)提升设备的柔性出产才能,快速应对异常规范的药片出产。
(2)前进调整功率,减少试验次数,前进成功率。
(3)定位精度央求≤0.02mm

5 改善后规划

对准客户的改善央求,客户对规划进行了调整:扔掉手动操作设备,改为完全自动化操作和控制的设备,一同完结更精确的定位央求。为此,客户对设备进行了规划改善。

运动机理分析:改善后颠末伺服电机11股动联接间15,再颠末键与螺母3的联接,股动螺母旋转,螺母沿轴向被限位,不能作直线运动,然后股动滚珠丝杠8作直线运动。进而抵达调度滚轮与压板的空地,控制药片厚薄的目的。

以上规划的长处也非常明显:

(1)颠末伺服电机股动滚珠丝杠运动,代替手不坚决轮,操作简略便当,自动化程度得到提升。
(2)颠末选用高精度滚珠丝杠,抵达更高的传动精度。
(3)应对异常的药片,可比较便当抵达出产央求,柔性化得到加强。

规划改善的首要难点在于:

(1)装置丝杠的空间比较狭小。
(2)异常于传统的丝杠旋转,螺母作直线运动;客户央求螺母旋转,丝杠作直线运动。

6 滚珠丝杠的选型核算

6.1 滚珠丝杠轴向负荷的判定

1、底子额定静负荷C0定义

即丝杠轴向中止的负荷,是指丝杠承受丝杠沟槽与钢珠接触点(即螺母与丝杠轴)的永世变形量和钢珠自身的永世变形量的总和抵达钢珠直径的0.01%时的最大轴向力。此负荷值即为底子额定静负荷。

2、受力分析

无外力情况时,轴向负载为30KG,即30kgf
施加外力时,轴向负载为1吨,即1000kgf

思索到设备理论使命情况,滚珠丝杠在运动情况(即调度空地大小时)只受负载平台自身重力作用,该重量非常小,可不用思索。施加外力时,因外力较大,需关键思索,此时丝杠处于中止情况,因而我们参看滚珠丝杠的额定静负荷值即可。

3、螺帽方法的选定

对应施加1000kgf外力工况,参看滚珠丝杠样本,可查到对应直径25mm,导程5mm,钢珠回流圈数4,滚珠丝杠的额定静负荷值为4100kgf。
6.2 滚珠丝杠受力安全系数


6.3 滚珠丝杠长度的判定

客户在滚珠丝杠轴向运动的调整距离比较小,不逾越120mm,一同思索螺母自身的长度,客户丝杠长度选为183mm。

6.4 滚珠丝杠精度的判定


客户的有用行程在120mm以内,央求的累积导程差错在0.02mm以内。根据以上表格,拔取精度等级C4即可满足运用央求。

6.5 滚珠丝杠类型的结束判定

综上核算及精度供认,根据中达滚珠丝杠类型编码规则,结束滚珠丝杠的类型判定为:R25-5T4-FSI-183-183-C4。

7 结束语

在此次药片机的安排晋级改善项目中,首要帮助客户对原手动安排进行了自动化改善,完结了客户的预期央求;一同对滚珠丝杠的选型、核算进行了详细分析,选择了适合的产品。颠末此次规划改型成功,客户在后续的常规机型上,将参看本案全部交换为滚珠丝杠传动的自动化操作规划。
信赖跟着国内自动化水平的前进,滚珠丝杠这种高端传动产品将会被越来越多的运用到各工作,进一步满足客户对高速、高精的需求。

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