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【资讯】工业机械上常用的PRS为何受到亲睐轧钢

2020-10-17

典型的PRS主要由三个部件组成,即丝杠、滚柱、螺母,其中丝杠是牙型角为90°的多头螺纹,滚柱是具有相同牙型角的单头螺纹,其牙型轮廓通常加工成球面,目的是提高承载能力,降低摩擦,提高效率。螺母是具有与丝杠相同头数和牙型的内螺纹。若干个滚柱沿丝杠圆周方向均匀分布,当丝杠旋转时,滚柱既绕着丝杠轴线公转,又绕自身轴线自转。滚柱与螺母具有相同的螺旋升角,与螺母啮合时能够确保纯滚动并且没有相对轴向位移。

PRS结构形式

PRS的结构形式主要是通过滚柱相对于丝杠和螺母的运动关系来分类,主要有5种结构形式,分别为标准PRS、反向式、循环式、轴承环式和差动式。这5种结构形式均包括丝杠、滚柱和螺母三大部件。CarlBrunoStrandgren发明的行星滚柱丝杠副属于标准PRS,由3头丝杠、3头螺母和3个单头螺纹的滚柱组成,三者的牙型均为90°三角形,接触角为45°,滚柱牙型轮廓修形成球形轮廓。

与目前广泛应用的滚珠丝杠相比,PRS具有以下优点:

(1)滚柱与丝杠接触半径更大,且所有滚柱同时参与啮合,接触点多,比滚珠丝杠在相同丝杠直径下承载能力提高6倍、相同负载下比滚珠丝杠节省1/3空间、寿命提高14倍、工作环境温度范围提高2倍。当滚柱丝杠直径为120mm时,其推力可达120t。

(2)滚柱丝杠用滚动摩擦代替滑动摩擦,与滚珠丝杠传动效率相当,润滑良好的情况下效率可达90%。

(3)滚柱相对于螺母没有轴向运动,因此具有加速、旋转和减速的能力,转速可达6000r/min,直线速度2m/s,加速度7000rad/s2,而滚珠丝杠很难达到上述指标。

(4)采用行星机构控制滚柱运动,不需要滚动件循环装置,且高速运转时产生的振动噪声较小。

(5)可在恶劣环境下使用。滚柱两端的直齿与安装在螺母内的内齿圈啮合,容易保证正常运转。

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