如何正确安装滚珠丝杠？

数控机床的进给系统要求获得较高的传动刚度，除了加强滚珠丝杠螺母机构本身的刚度外，滚珠丝杠的正确安装及其支承的结构刚度也是不可忽视的因素。滚珠丝杠螺母机构安装不正确以及支承刚度不足，还会使滚珠丝杠的使用寿命大大下降。

1.常见的丝杠安装形式

（1）两端固定型安装丝杠

对于高精度、高速旋转的滚珠丝杠应该采用两端固定的安装方式，如图2-24所示。采用两端固定方式，在丝杠一端安装碟形弹簧和调整螺母，既能对丝杠施加预紧力，提高丝杠支承刚度，又能让弹簧来补偿丝杠的热变形，保持预紧力近乎不变。但是调整烦琐复杂且要求安装精度高，一般用于大型机床、重型机床以及高精度镗铣床等。

图2-24　两端固定型安装

这种支承形式的刚度最高，只要轴承无间隙，丝杠的轴向刚度为一端固定的4倍。安装时需保持螺母与两端支承同轴，故结构较复杂，工艺较困难；丝杠一般不会受压，无压杆稳定问题，固有频率比一端固定要高；可以预拉伸，预拉伸后可减少丝杠自重的下垂和补偿热膨胀，但需一套预拉伸机构，其结构及工艺都比较复杂；要进行预拉伸的丝杠，其目标行程应略小于公称行程，减少量等于拉伸量。因此这种形式适用于对刚度和位移精度要求高的场合。

丝杠的支承轴承应采用滚珠丝杠专用轴承，这是一种特殊的向心推力球轴承，其接触角增大到60°，增加了滚珠数目并相应减小了滚珠直径，使轴向刚度增大到普通向心推力球轴承的两倍。该轴承一般是成套出售，出厂时已调好预紧力，使用极为方便。若选用通用轴承，可采用向心推力球轴承或向心球轴承同推力球轴承的组合，相对于专用的向心推力球轴承而言，这种轴承的使用一般会增加轴承支座的结构尺寸，增大轴承的摩擦力等。

丝杠两端轴承座孔与滚珠螺母座孔应保证严格的同轴度，同时要保证滚珠螺母与座孔的配合良好以及孔对端面的垂直度，保证轴承支座和螺母支座的整体刚度、局部刚度和接触刚度等。

（2）两端支承型安装

两端支承型安装又称两端自由型安装，是采用对装角接触轴承的形式，两端分别承受一个方向的变形和轴向力。此种安装方式适用于中等转速和精度要求一般的场合，如图2-33所示。

图2-25　两端支撑型安装(www.xing528.com)

（3）一端固定一端支承型安装

对于高精度、中等转速的较长的卧式安装丝杠，为了防止热变形造成丝杠伸长的影响，常采用一端轴向固定的支承方式，如图2-26所示。其中，固定端同时承受轴向力和径向力；支承端只承受径向力，而且能做微量的轴向浮动，可以减少或避免因丝杠自重而出现的弯曲，同时丝杠热变形可以自由地向一端伸长。这种结构使用最广泛，目前国内中小型数控车床、立式加工中心等均采用这种结构。

图2-26　一端固定一端支撑型安装

（4）一端固定一端自由型安装

如图2-27所示，一端固定一端自由型安装形式，其固定端轴承同时承受轴向力和径向力，精度最低，定位最不可靠。这种支承形式结构简单，丝杠的轴向刚度比两端固定低，丝杠的压杆稳定性和临界转速都较低，设计时尽量使丝杠受拉伸。对于行程小、转速较低的短丝杠和竖直的丝杠可采用悬臂支承结构。这种支承方式适用于行程小的短丝杠或者全闭环的机床。

图2-27　一端固定一段自由型安装

2.滚珠丝杠安装注意事项

（1）滚珠丝杠副安装时要保证表面清洁、无划痕，并用防锈油做好保护，不可使尖锐物撞击滚道表面，不可使杂物进入螺帽内部。

（2）安装时要保证两端轴承座中心孔轴线的平行度以及两轴线相对于机床导轨平行度保持在允许范围内，以保证滚珠丝杠副相对于机床导轨的平行度，保证机床精度。

（3）在安装滚珠丝杠的过程中，必须严格控制滚珠丝杠的轴向窜动量。保证该精度的主要措施是要求先安装与电机相连的轴承座轴承，调整校准到足够的精度，再安装另一端轴承，最后安装滚珠丝杠副。

总之，安装过程中要尽量减小丝杠挠度和丝杠螺母副轴向与导轨的平行度。