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行星滚柱丝杠材料选择及处理

    行星滚柱丝杠的性能在很大程度上取决于材料的性能。为了提高结构的刚度和强度，虽然可以在结构形式、结构尺寸等方面进行各种设计和改进，但最直接和最有效的途径是选择弹性模量和强度高的材料。材料在行星滚柱丝杠设计具有很重要的作用。在此将对行星滚柱丝杠中主要元件的材料进行选择设计。

 行星滚柱丝杠中丝杠选用的材料为合金结构钢42CrMo，合金结构钢42CrMo强度和淬透性比35CrMo有所增高，调质后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力，低温冲击韧性良好。

   对合金结构钢42CrMo需做预处理，表淬硬度不低于54---60HRC。螺母和滚柱选用的材料为高碳铬轴承钢GCrl5，高碳铬轴承钢GCrl5综合性能良好，淬火和回火后具有高而均匀的硬度，良好的耐磨性和高的接触疲劳寿命，热加工变形性能和切削加工性能均好。对高碳铬轴承钢GCrl5需做进行淬火处理，其表面接触硬度为56-60HRC。

   因为滚柱的滚动表面与丝杠的两个接触螺纹槽表面是容易产生疲劳点蚀。可以对丝杠和螺母的螺旋槽的表面及滚柱的滚动表面进行渗碳或碳氮共渗处理，从而生成硬化的表层。

行星滚柱丝杠副是一种将旋转运动转化为直线运动的机械装置。与滚珠丝杠副的传动方式类似,不同点在于:在滚珠丝杠副中,载荷通过安装在螺纹滚道中的钢球从螺母传递到丝杠上,载荷的大小主要取决于钢球的大小和接触点的个数。而行星滚柱丝杠副的载荷传递元件为螺纹滚柱,滚柱能加工出较大曲率半径的圆弧凸齿形。每个螺母中一般包含9～13个螺纹滚柱,并且所有的滚柱都参与工作,接触点众多,因此承载力和刚度远远高于滚珠丝杠副。在需要高承载的应用场合,与液压传动相比,行星滚柱丝杠副具有无与伦比的优越性。它所配置的控制系统简单,不需要诸如阀门、泵、过滤器、传感器等复杂的配套系统,能有效避免液压油

行星滚柱丝杠副的特点 1．丝杠副在传动时，接触方式为多线性线接触，具有很高的承载力，同时还可承受一定的冲击力。 2．丝杠副主要为滚动摩擦，传动效率高，加之还可预警，可获得较高的定位精度。 3．丝杠、螺母和螺旋滚柱都经过热处理，接触处硬度较高（HRC58～63），具有较长的使用寿命。 用途：     注塑机、吹塑机、挤压成形机等等。

行星滚柱丝杠与滚珠丝杠的区别：

行星滚柱丝杠与滚珠丝杠的结构相似，区别在于行星滚柱丝杠载荷传递元件为螺纹滚柱，是典型的线接触；而滚珠丝杠载荷传递元件为滚珠，是点接触。主要优势是有众多的接触点来支撑负载。螺纹滚柱替代滚珠将使负载通过众多接触点迅速释放，从而能有更高的抗冲能力。

1、承载能力寿命

行星滚柱丝杠与滚珠丝杠的优势在于能够提供高于滚珠丝杠的额定动载和静载，螺纹滚柱替代滚珠将使负载通过众多接触线迅速释放，从而能有更高的抗冲击能力。

行星滚柱丝杠与滚珠丝杠都适用于赫兹Hertz定律，由赫兹Hertz压力定律，我们可以得出：行星滚柱丝杠能承受的静载为滚珠丝杠的3倍，寿命为滚珠丝杠的15倍。

2、速度与加速度

行星滚柱丝杠能够提供更高的旋转速度和更高的加速度，RGT和RGTB系列的行星滚柱丝杠设计机构中的滚柱为非循环式，而滚珠丝杠机构中的滚珠为循环式的，这将使行星滚柱丝杠的旋转速度是滚珠丝杠的2倍，加速度将达到3g。

3、导程和节距

行星滚柱丝杠的导程可以比滚珠丝杠制造的更小。由于行星滚柱丝杠的导程与节距成函数关系，导程可以小于0.5mm或更小。行星滚柱丝杠的导程可以设计计算为整数或小数(例如：每转移动3.32mm)，将不需要减速齿轮来配比。导程的变化并不会给丝杠轴和螺母带来任何的几何尺寸变化。而滚珠丝杆的导程受到滚珠的直径限制，因而导程将是标准的。

4、刚度及强度

行星滚柱丝杠的众多接触线将大幅度提高刚度和抗冲击能力。

行星式滚柱螺杆运行原理

行星式运动就像行星绕着太阳公转一样，纵使在浩瀚宇宙亿万星球天体运转绕行轨迹丝毫不差，行星式滚柱螺杆的动作原理是藉由螺杆与精密螺丝介于螺帽间的运动，将螺杆之滑动由螺丝囓合之回转动作转换为直线运动。行星式滚柱螺杆学理早在百年前即被提出由于关键零组件是被称为立体齿轮的滚柱螺丝制作难度极高，且必须考量摩擦系数、螺杆与螺丝承载及受力分配等众多繁杂因素，结构设计与加工制程门槛高。