滚珠丝杠的螺旋方向，支承和安装问题

姓名：崔少杰       学号：16040510021

【嵌牛导读】：机械设计——丝杆传动系统结构设计

【嵌牛鼻子】：丝杆传动系统结构

【嵌牛提问】：如何通过机械设计合理的丝杆传动系统？

【嵌牛正文】： 主要介绍丝杆在传动系统内中的具体结构

丝杆典型的使用图纸

一个数控铣床X向进给的局部装配图

因为公司图纸保密的要求，我只能是截取其中的一部分，且视图还不是很清晰，在这里请大家只是看大概结构就行了，这个涉及到个人的职场道德，请大家谅解，当然我会在后面补充一个简化版的结构图纸来给大家做设计方面的说明。

请注意我标有的 紫色箭头的三个位置 ，这三个位置就是丝杆三个固定点，从左到右分别为： 丝杆端头（轴承座）固定点 ， 丝杆螺母固定点 ， 丝杆端头（电机座）固定点 。

这三个点的设计要求是完全不一样的，至于如何不一样，我会在下面进行详细的介绍和解释。

那好，我们继续上图，下面这个图是上面这个结构的简化版，我还标注了每个零件的明细号，我将按零件的明细号来说明每个零件的功能和设计要求。

这个是一个简化版的丝杆传动系统结构图，按标注的明细号（就是那些数字，记住如果你要标注明细的话，标注的字号要顺着一个方向走，并字号之间的距离要基本控制均匀，这样作图才美观，当然我的这个图有点不均匀，因为时间有限），下面就介绍每个明细号下的零件。

1. 轴向锁紧丝杆螺母： 作用是拉紧丝杆，保证丝杆在运行过程中的精度，这个螺母最大的特点是一定要进行轴向锁紧，就是说你把螺母预紧后，要调整螺母上的几颗轴向锁紧螺钉，来锁紧螺母不要在运行过程中松动，这个螺母是有专门的丝杆螺母销售的，在这里推荐大家一个品牌——祥开螺母，你直接百度就可以搜索到他们的样本，我一直都是用它的，挺好（这不是广告，而是供应链分享）。

2. 轴承压盖：我都这么叫它，这个是一个要求自己设计图纸的零件，设计的尺寸根据你选择是丝杆大小来确定，同时其形位公差和其它加工要求也有具体的要求和标准，但是在这里不仔细讲，以后有时间在做专门的零件设计文章分享。

3. 隔套： 针对这个零件我最近做了一些思考，那就是要不要这个零件，因为以前的图纸设计，我是不要这个零件的，但是最近看了很多别人的设计和结合了一些装配方面的反馈，我发现这个隔套非常重要，还是建议大家要，其最重要的位置是极大的保证了装配效果，因为如果没有这个隔套，因为轴承座的位置的装配偏差的原因，会导致轴向锁紧螺母无法对丝杆进行锁紧，并最终无法保证装配精度。这个在稍后的局部视图的时候，我会详细的讲一下。

4. 角接触球轴承 ：现在机床行业选用的品牌很多都是日本NSK的(不是广告，如果你不喜欢日本货，那就自行换成德国或者瑞典SKF，超贵）的轴承，提个醒，如果你购买的是哈轴或者洛轴的产品，一定要确认一下是不是假货，因为假货实在太多了），这里牵涉到一个结构问题了，这个角接触球轴承是可以通过轴向锁紧螺母的预紧来拉紧丝杆的，这也是选择角接触球轴承的原因所在。

5. 深沟球轴承 ：这个位置放一个深沟球轴承来的作用主要是支撑，因为深沟球轴承的轴向是有一定的晃动余量的，所以在轴向锁紧上根本不起作用，但是因为丝杆的端头需要更大面积的支撑，所以这个深沟球轴承的主要作用就是支撑作用。

6. 防撞橡胶： 这个零件的主要作用是用于防止传动系统不小心开过行程的时候撞击丝杆螺母的，是一个缓冲装置，采用的是有一定柔性的橡胶，其设计的重点是固定这个防撞橡胶的螺钉的沉孔一定要比锁紧螺钉的位置深一定的距离，如果一样深的话，那丝杆螺母撞到的就是锁紧螺钉，这是很多初学者尤其不注意的地方，我们可以具体来看一个图纸。

7. 丝杆螺母座， ：这个位置就是固定丝杆螺母的，当丝杆处于旋转运动时，螺母会推动丝杆螺母座联接的工作台进行进给运动，从而实现工作台的双向运动模式。在这里只想分享一个点，那就是这个零件的材料，如果你设计的是具有一定精度的加工型设备，那我建议你用灰口铸铁（HT250)，同时要注意零件的时效处理和去应力处理，否则零件的加工精度很难持久的保证，这也最终会体现到设备的整体精度上去，这种材料我以后也会专门介绍一下同时这个零件还有一个设计关键点需要注意的。

紫色画线的位置： 即如何控制丝杆螺母座与丝杆螺母之间的 装配间隙问题，我的建议是采用较大的间隙配合，这个是用来装配调整的，一般的丝杆定位只要固定两端就可以了，装配实现丝杆上母线和侧母线与导轨的平行，如果固定三个点（即增加一个丝杆螺母座固定点），那装配的调整就非常难了。所以这个位置为了方便装配一定要使用较大的间隙配合，我建议的间隙单边在0.3mm以上，这样才能方便调整。

8. 防撞橡胶： 具体作用与6是一样的，注意事项也请参照6，在这里标出来是想提醒大家，不要忘了丝杆两端都是有可能撞上的，都需要设计这个零件。

9. 电机座： 用于固定丝杆的一端，并固定传动电机。该零件的材料依然是灰口铸铁（HT250），具体的设计图纸以后有机会再和大家分享，因为没有具体的设计图，一些要求和参数也不是很好介绍，你现在只要知道它的用途和功能就行了。

10. 轴承压盖： 这是电机座一端的轴承压盖，和丝杆另一端的轴承压盖的作用是一样的，材料一般使用的是45#钢就可以了。具体的设计要求我们也在以后 再做详细的介绍。

11. 进给电机： 对于很多设备而言，尤其是具有一定精度的设备，我们采用的一般都是伺服电机，电机如何选择请参考前一篇文章的选择方法，主要是针对电机功率和电机扭矩的选择。

12. 联轴器： 这个零件的作用是将电机输出的扭矩传递给丝杆，这其实就是一个把丝杆和电机轴连在一起的一个小东西，国内我用得比较多是广州科菱的，国外用得比较多的是德国R+W的，它有很多种样式可以选择，具体的选择，直接看相关产品的选型手册就可以了。这个还是相对比较简单的。

13. 轴向锁紧丝杆螺母： 和明细号1介绍的那个螺母是一样的，作用也是一样的。

14. 角接触球轴承： 在电机座里面使用的是一对背靠背的角接触球轴承，这种轴承是成对装配的，当锁紧螺母锁紧轴承后，丝杆被固定在电机座上，不能实现丝杆的轴向位移，只能实现旋转运动，至于什么叫背靠背，建议去查一下NSK的选型手册，这里一定要使用背靠背的轴承，如果不是的话，那就要修改设计结构了。

15.丝杆： 先给大家看一张丝杆的设计图纸，这个和上一篇文章介绍的丝杆选型是不一样的，这个包括得更全面一些。

具体的标准和形位公差等介绍我会另找一个时间给大家说明，今天主要是让大家看一下丝杆的图纸是什么样子的，有一个大概的印象，同时要注意一下我用 紫色线圈出的位置 ，这个位置有一个小方头，这个方头的设计是用于装配的时候旋转丝杆使用的，因为装配做精度的时候，进给电机是没有安装上去的，不能实现自动进给，所以这个小方头是提供给装配工人用扳手来选择丝杆的卡口。

16.  丝杆轴承座： 固定丝杆的另一端，与电机座一起把丝杆固定在一个滑鞍上，并实现丝杆的轴向拉紧，其材料和电机座一样，都需要选用灰口铸铁（HT250)，具体的零件图纸也注意事项我们也在以后会有详细的介绍。在这里还有分享两张轴承座位置和电机座位置的详细放大图纸，供大家设计参考。

按照以上的设计结构来做丝杆传动系统的结构图，基本上是应该没有大问题的。当然一些设计方面的具体要求，需要在零件图纸中才能较好的说明，这只是一个装配图纸，只能是示意结构和辨识功能，真正的功夫其实在零件图的设计上，因为细节才是决定成败的关键

首先如果你的螺母和螺栓都是普通的螺纹啮合，比如m5-6h与m5-6h啮合时为间隙配合，此时摩擦阻力很小，用手就可以拧动，这是若用扭力扳手测扭力是无意义的，一般为了防止紧固件松脱一般都施加轴向预紧力（一般为抗拉屈服的0.7-0.9倍），一般都是根据经验数据知道了最佳施加预紧载荷所对应的扭矩值，此时施加扭矩到要求值时就达到了预紧效果（比如工厂里很常见的电动扳手到了一定扭矩值自动打滑就是这个道理）；其次如果你的螺母是自锁或高锁螺母、或螺栓为不规则螺纹，一开始手也拧不动这时需要用到扭力扳手，在拧紧过程中没有轴向预紧力时，也会有较大的扭矩值，当渐渐有轴向预紧力时扭矩会增大更多。如果是普通螺母螺栓配合，先是螺纹与螺纹的摩擦力（较小可以忽略）此时受力是作用与反作用力是相等的，但当有轴向预紧力时螺栓螺母受力大小为预紧力大小方向相反。锁紧螺母与螺栓配合时，开始摩擦力就很大作用与反作用力，但当有轴向预紧力时螺栓螺母受力大小为预紧力大小方向相反。个人意见，可以从这个角度分析。

开口扳手的结构特点开口扳手的两端是U形钳口，可以盖住螺栓或螺母的六角的两个相对面。开口扳手主要适用于不能使用套筒扳手和梅花扳手的地方。因为有些螺栓或螺母必须从侧面插入，所以开口扳手可以，梅花扳手不行。开口扳手的钳口与手柄有一定的角度，通过翻转开口扳手可以增加适用空间。开口扳手的选择和应用在选择开口扳手时，要根据螺栓头的大小确定合适的型号，并确保钳口直径与螺栓头直径一致，配合无间隙方可操作。使用时，先用开口扳手盖住螺栓或螺母的六角的两个相对面，确保扳手和螺栓完全配合后再用力。施力时，一只手推动开口扳手与螺栓的连接处，待扳手与螺栓完全吻合后，另一只手的拇指压在扳手头上，其余四指握住扳手手柄将扳手拉到一边。当螺栓和螺母转到极限位置时，取出扳手，重复上述过程。拧紧燃油管路和空调管路的调整螺栓时，为防止零件相对转动，应使用两把开口扳手进行紧固。一个扳手在一端固定螺栓，另一个扳手在另一端紧固或拆卸螺栓。使用开口扳手的注意事项转动时，禁止在开口扳手上加套管或捶击，以免损坏扳手或损坏螺栓螺母。禁止使用开口扳手拆卸高扭矩螺栓，开口扳手的位置不能太高或只夹紧螺母头的一小部分，否则会在紧固或拆卸时造成打滑，从而损坏螺栓、螺母或扳手，甚至造成人身伤害。长期误用开口扳手会导致钳口张开、变圆或裂开。禁止继续使用此类扳手，否则会损坏螺栓和螺母的边角。不要将开口扳手用作撬棍，这会损坏工具。

你好题主，扳手是设备修理中最常用的一种工具，主要用于扭转螺栓、螺母或带有螺纹的零件。如果扳手选用不当或使用不当，不但会造成工件或扳手损坏，还可能引发危及人身安全方面的事故。因此，正确地选用和使用扳手显得尤为重要。扳手种类繁多，常见的有梅花扳手、开口扳手、组合扳手、活动扳手、呆扳手等。操作方法01在拆卸螺栓时，应按照“先套筒扳手、后梅花扳手、再开口扳手、最后活动扳手”的选用原则进行选取。在选用扳手时，要注意扳手的尺寸，尺寸是指它所能拧动的螺栓或螺母正对面间的距离。如扳手上表示有22mm，即此扳手所能拧动螺栓或螺母棱角正对面间的距离为22mm。02梅花扳手①梅花扳手的结构特点:梅花扳手两端呈花环状，其内孔是由2个正六边形相互同心错开30°而成。很多梅花扳手都有弯头，常见的弯头角度在10°～45°之间，从侧面看旋转螺栓部分和手柄部分是错开的。这种结构方便与拆卸装配在凹陷空间的螺栓、螺母，并可以为手指提供操作间隙，以防止擦伤。03②梅花扳手的使用方法:在使用梅花扳手时，左手推住梅花扳手与螺栓连接处，保持梅花扳手与螺栓完全配合，防止滑脱，右手握住梅花扳手另一端并加力。扳手转动30°后，就可更换位置，特别适用于拆装处于空间狭小位置的螺栓、螺母。梅花扳手可将螺栓、螺母的头部全部围住，因此不会损坏螺栓角，可以施加大力矩。使用扳手时，一定要确保扳手及螺栓尺寸和形状完全配合，否则会因打滑造成螺栓损坏，甚至会造成人身伤害。04、梅花扳手使用注意事项:扳转时，严禁将加长的管子套在扳手上以延伸扳手的长度增加力矩，严禁敲击扳手增加力矩，否则会造成工具的损坏。严禁使用带有裂纹和内孔已严重磨损的梅花扳手。05、开口扳手①开口扳手结构特点:开口扳手两头均为U形的钳口，可套住螺栓或螺母六角的两个对向面。开口扳手主要适用于无法使用套筒扳手和梅花扳手操作的位置。因为有些螺栓或螺母必须从横侧插入，此时开口扳手可以做到，而梅花扳手则不行开口扳手的钳口与手柄存在一定的角度，这样可以通过反转开口扳手来增加使用空间。06、②开口扳手的使用方法:选择开口扳手时，要根据螺栓头部的尺寸来确定合适的型号，并确保钳口的直径与螺栓头部直径相符，配合无间隙，然后才能进行操作。使用时，先将开口扳手套住螺栓或螺母六角的两个对向面，确保扳手与螺栓完全配合后才能施力。施力时，一只手推住开口扳手与螺栓连接处，并确保扳手与螺栓完全配合后，另一只手大拇指抵住扳头，另外四指握紧扳手柄部往身边拉扳。当螺栓、螺母被扳转到极限位置后，将扳手取出并重复前面的过程。在检维修作业中调整螺栓时，为防止零件相对转动，需要用两个开口扳手配合紧固，一个扳手固定一端螺栓，另一个扳手紧固或拆卸另一端螺栓。7、开口扳手使用注意事项:扳转时禁止在开口扳手上加套管或敲击，以免损坏扳手或损伤螺栓螺母。禁止使用开口扳手拆卸大力矩螺栓，并且使用开口扳手时放置的位置不能太高或只夹住螺母头部的一小部分，否则会在紧固或拆卸过程中造成打滑，从而损坏螺栓、螺母或扳手，甚至会造成身体受伤。长期错误使用开口扳手会使钳口张开，磨损变圆或开裂。禁止继续使用此类的扳手，否则会损坏螺栓、螺母的棱角。禁止将开口扳手当撬棒使用，这样会损坏工具。8、两用扳手两用扳手也称组合扳手，是把梅花扳手和开口扳手组合在一起，一端为开口端，另外一端为梅花端，这种组合扳手使用起来十分方便。在紧固的过程中，可先使用开口端把螺栓旋到底，再使用梅花端完成最后的紧固，而拧松时则先使用梅花端。9、活动扳手①活动扳手结构特点:活动扳手也叫可调扳手，适用于尺寸不规则的螺栓、螺母，它能在一定范围内任意调节开口尺寸。一个可调扳手可用来代替多个开口扳手。活动扳手由固定钳口和可调钳口两部分组成，扳手的开度大小通过调节螺杆进行调整。10、活动扳手的使用方法:使用活动扳手时应先将活动扳手调整合适，使活动扳手钳口与螺栓、螺母两对边完全贴紧，不应存在间隙。使用时，要使活动扳手的可调钳口部分受推力，固定钳口受拉力，只有这样施力，才能保证螺栓、螺母及扳手本身不被损坏。如果不按照这种方法转动扳手，会使压力作用在调节螺杆上，在施力时促使钳口变大，将损坏螺栓、螺母的棱角和扳手本身。11、活动扳手的使用注意事项:使用时，严禁在扳手上随意加装套管或敲击活动扳手。禁止将活动扳手当作锤子来使用，这样会使活动扳手损坏。12、内六角扳手拆卸内六角和花形内六角螺栓时，除旋具套筒头外，还可以使用专用内六角和花形内六角扳手，此类扳手多为L形。长端的尾部设计成球形，有利于内六角扳手从不同角度操作，便于狭小角度空间使用。使用L形的六角扳手和花形内六角扳手时，手持长端，可进行拧松或紧固。手持内六角扳手的短端，可用于快速旋拧螺栓。在使用内六角扳手时，应选取与螺栓内六方孔相适应的扳手，并且严禁使用任何加长装置。如果使用加长装置，可能会造成扳手的扭曲甚至断裂。13、敲击扳手敲击扳手（又称为敲击十二角扳手、梅花敲击扳手）属于特种扳手类，是由45号中碳钢或合金钢整体锻造制成。主要用来紧固、拆卸扭矩较大的螺栓或螺母，敲击扳手具有抗打击能力强，不易折断、牢固耐用、使用保管方便等特点。根据螺栓的大小选择相对应的敲击扳手，将扳手平放在螺栓或螺母上卡好，使用手锤敲击扳手另一端，使扳手转动，达到螺栓或螺母松动的目的，也可以用钢管加长力臂或进行敲击、锤击，轻松拧紧或拆卸大型螺母。敲击扳手的规格分为公制和英制两种。注意事项：防止在敲击过程中手锤和扳手滑脱伤害人体和设备。请采纳谢谢！！