THK滚珠丝杆在长行程高速进给中如何抑制振动？临界转速与支撑刚度校核

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THK滚珠丝杆在长行程高速进给中如何抑制振动？

长行程高速进给为什么容易振动？
丝杆是细长回转体，转速升高到某一数值时会产生共振，这个转速叫临界转速，由丝杆直径、长度和支撑方式决定。行程越长，丝杆越长，临界转速越低，高速进给就越容易越过临界点进入共振区。共振时丝杆弯曲振动，螺母和滑台跟着抖动，定位精度崩坏，严重时丝杆会疲劳断裂。所以长行程高速进给，首要问题不是电机够不够快，而是丝杆的临界转速够不够高。

临界转速怎么校核？
临界转速与丝杆小径的平方成正比、与支撑跨距的平方成反比，支撑方式不同系数也不同。固定-固定支撑的临界转速最高，固定-支撑次之，固定-自由最低。校核时把丝杆工作转速与临界转速对比，安全做法是最高工作转速控制在临界转速的百分之八十以内，给余量。如果转速超过，就要从三方面改：加大丝杆直径、缩短支撑跨距、把支撑方式升级为固定-固定。

支撑刚度不足怎么判断和改善？
支撑刚度不足的表现是：高速运行时丝杆中部摆动明显，用手能感受到机架震动，加工面出现振纹。改善手段包括：支撑端选用高刚性角接触球轴承并保证预紧，固定端轴承座加厚加强筋，减小轴承座悬伸长度；中间跨距过大时增加中间支撑，但要注意中间支撑的安装精度，偏心反而会引入新的振动源。支撑底座与床身的连接要牢固，螺栓预紧到位，底座刚性不足时再好的丝杆也压不住。

振动已经出现还有哪些抑制手段？
机械改不了的情况下，可以从控制侧抑制：降低加减速斜率，避免瞬态冲击激发共振；避开共振转速区间运行，把常用转速设在临界转速附近时调整传动比；伺服加陷波滤波器，针对共振频率做抑制。另外定期检查丝杆螺母预压状态，预压退化后间隙增大会放大振动。振动问题往往是机械和控制交叉作用，两边一起排查效率最高。深圳市贤惠惠科技有限责任公司可协助对THK滚珠丝杆做临界转速和支撑刚度校核，为长行程高速应用推荐合适的丝杆规格与支撑结构。