⑴ 為什麼說數學是一種語言
大家先來玩一個猜謎語吧,看看下面的符號,打一句話:
假如你一眼看出來上面這幅圖謎底的話,恭喜你,初等數學還沒忘並且很多英語單詞也還都記得,最關鍵的是你應該還保持著一定的機智。第一個是i,虛數單位;第二個等於8,諧音ate;第三個是把一串數加起來的符號,讀作sum,諧音some;第四個我們小學的時候就知道是pai了,諧音pie。所以連起來就是:I ate some pie and it was delicious! (意思是我吃了一個餡餅,它很好吃!)這是很多數學人都喜歡的一則謎語,但是更多人看到這個會覺得莫名其妙或者呵呵一笑。
是的,很多時候,就算是數學教授,聽到不同領域的數學,大概也跟我們一樣,要是叫他們做那些不熟悉領域的題目,或許也會覺得自己很久沒有選過D了吧。
數學家每天談話都說些啥?是這些么?
Sheldon: "The best number is 73. Why? 73 is the 21st prime number. Its mirror, 37, is the 12th and its mirror, 21, is the proct of multiplying 7 and 3... and in binary 73 is a palindrome, 1001001, which backwards is 1001001."
謝耳朵:最好的數字是73,因為73是第21個素數,把73倒過來就是37,37是第12個素數,同時12和21也是對稱的。不僅如此,73的二進製表示法是1001001,這個數是迴文數,到起來念還是1001001。(來源於美劇生活大爆炸)
學數學在日常生活是一種怎樣的感受
我本科到現在學的都是數學,每當新認識一個人聊到我的專業,大家聽到數學這個名字的時候,通常會用兩種方式來表達那種貌似尷尬或者略帶新奇的反應,會說話的人一般都說:「哇,好厲害!我從小數學就不好,或者說我從中學開始數學就不好了,真羨慕你們數學好的!」每次美國人問我我說「I'm majoring in Mathematics」 他們都會說:"Wow, you must be smart!"
當我還是個懵懂少年的時候我聽到了這種贊美,通常是把持不住的,心裡樂開了花,滿滿的都是自豪感,顯然當時我萬萬沒想到有一天自己也會把這句話當作模版跟別人寒暄。當然不是所有人說話都比較委婉或者那麼正能量,也有大部分人會問我:「數學啊?數學不就是數字嘛,有啥好學的?又不賺錢,還不實用......」 我也遇到了很多親友,甚至來自很多非洲的朋友都勸過我:「孩子,學點經濟或者金融吧,多火啊,多好就業啊,可掙錢了呢,數學能找著啥工作啊?除了教書還可以干什麼?......」
的確,我當時也不知道數學有什麼用,哪怕我現在寫著這篇文章,我也一定不會是說得最貼切的。不過聽到越來越多的人問我為什麼學數學,也看著越來越少的人真的堅持學數學,尤其是我們華人裡面,學數學的比例很低,我總覺得是不是我們哪裡誤解數學了,導致數學被漸漸遺忘在角落,沒有得到應有的重視。
其實我一開始是想寫一篇駁論文的,不過覺得怎麼反駁別人的觀點也沒用,後來覺得那就立論吧:就說數學好好好,大家都來學啊!不過又覺得那樣肯定更沒用。所以,我就既不批判已有的誤解也不要嘗試說學數學有多好:數學不止眼前的這些苟且和無奈,它其實並不神秘,學數學的也不是都在玩數字,下面我們就一起窺探一下數學到底是在幹啥吧。
數學有哪些分支
下面這張圖還不一定概括了數學分類的全部,不過就算這幅圖,日常生活裡面大部分都不會被涉及到。
總體來說,數學分為三大板塊:純數學,應用數學還有數理統計學。
分門別類說數學
1,純數學
純數學也叫基礎數學,是一門專門研究數學本身,不以實際應用為目的的學問,研究從客觀世界中抽象出來的數學規律的內在聯系,也可以說是研究數學本身的規律。相對於應用數學而言,和其它一些不以應用為目的的理論科學有密切的關系。純數學又分為三類,研究空間形式的幾何類,研究離散系統的代數類,研究連續現象的分析類。當然這些小類還可以細分,平常人們口中吐槽得最多,九年義務教育打下的基礎,很多都是直接為修**高級的純數學課程做的准備。那些說數學是數字的朋友,大都把純數學算做了整個數學。
2,應用數學
在這里我要吐槽一下網路,它給出的應用數學的定義,是一個闡述性和指導性並不那麼強的定義,不太貼切事實,我個人傾向於這個版本。
Applied mathematics is a branch of mathematics that deals with mahematical methods that find use in science, engineering, business, computer science, and instry. Thus, applied mathematics is a combination of mathematical science and specialized knowledge.
應用數學是應用數學理論和方法到科技,工程,商業,計算機以及各類工業的數學分枝,應用數學是數學理論與各相關專業結合而形成的學科。
那麼應用數學常見的都有哪些呢?
如果武斷一點,基本上任意給一門理科,和數學一結合,就是應用數學的領域了。舉例來說,生物是一門理科,應用數學就有一個很大且很火的分枝:生物數學。生物數學包含幫醫院處理實驗數據,建立各種細胞的數學模型,生物模擬等等。那些很火的計算數學,精算數學,都是應用數學的分枝。
3,數理統計學
Mathematical statistics is the application of mathematics to statistics, which was originally conceived as the science of the state — the collection and analysis of facts about a country: its economy, land, military, population, and so forth.
數理統計有的時候被人們算作整個統計學,有的時候算作統計學的分枝,本質上就是利用數學方法將數學理論運用到統計領域的一門學科。關於這個我們之前的很多文章,以及網上各種**都有,就不贅述了。
學數學都可以干什麼
假如我說數學無處不在的話,你一定會說我在胡扯。但是,我接下來就要開始胡扯了。
先看看數學家們的工資水平吧:(截圖自美國勞工統計局)
數學家平均年薪是103720刀,約合人民幣68萬五千,市場需求量正以21%的速度上漲,遠遠高於所有行業平均水平。
以下是摘自美國勞工統計局的一些統計結果:
Mathematicians typically do the following:(通常情況下,數學家們在做以下這些與專業相關的事情)
Develop new mathematical rules, theories, and concepts in areas such as algebra and geometry
建立和完備數學理論和概念,例如在代數和幾何領域(很多是純數學)
Use mathematical formulas and models to prove or disprove theories
利用數學公式和模型來驗證或者推翻一些理論(這些大概就是我們常說的證明吧)
Apply mathematical theories and techniques to solve practical problems in business, engineering, the sciences, and other fields
利用數學知識解決商業,工程,科學和其他領域的問題(具體點,航空航天的火箭軌道和模型;礦井開采深度以及定位;醫院掃描圖像處理;股票期貨數學模型研究規律;保險公司保險定價理賠 ......所有大到全人類高精尖科技,小到自行車輪轂比例,都有數學的應用,假如你有感興趣的領域,並且精通數學,你都可以把它們作為你的職業)
Develop mathematical or statistical models to analyze data
數據處理,大數據近來很火,數學家也有很多在處理數據;
Interpret data and report conclusions drawn from their analyses
解釋數據並匯報數據處理的結果,例如GDP分析,客戶問卷調查分析;
Use data analysis to support and improve business decisions
隨機模型等應用到基金貨幣等金融行業,幫助商業運作
Read professional journals, talk with other mathematicians, and attend professional conferences to maintain their knowledge of current trends
整理文獻,交流和傳遞最新的數學科研成果
數學家的工作環境
30%的數學家在聯邦政府工作,做科研可發展研究的佔16%,教育系統佔13%,金融和保險類佔7%,製造業佔5%。大部分數學家都是在辦公室坐著憑之三賺錢,他們也會和很多交叉領域一起工作。
寫在最後
本可以寫得更多更詳細,但是短短的一篇文章真的沒辦法把最完整的數學體現給大家。很多人只關心工作,於是我只是簡單地例舉了數學可以干什麼,但是遠遠不止那些。
數學是理科的基礎,可以結合到所有理工科和商科,無論你以後有什麼職業規劃,有了很好的數學背景,你可以選擇利用這個工具,做自己感興趣的事情。數學不僅僅是給世界上所謂的聰明人設置的,它只是一門語言,一門幫助我們了解感興趣學科的語言,一個研究我們周圍世界的切入點。不要被純數學的深奧所嚇倒,更不要在下一代選擇數學的時候即刻否定他們,在他們還不會選擇的時候,可以建議他們選擇數學和物理這種基礎學科,等有了自己喜歡的領域的時候,再在研究生和博士階段應用他們學到的數學,在心儀的領域,走得更遠。
⑵ 螺帽扭轉式滾珠絲杠生產廠家怎麼樣
根據絲杠在機械上所起的作用、對精度的要求以及它隨載荷的大小,可分為普通絲杠(梯形絲杠精度為7~9級,滾珠絲杠為D~H級)和精密絲杠(梯形絲杠精度6級以下,滾珠絲杠為C級)。根據熱處理情況又可分為淬硬絲杠(硬絲杠)和不淬硬絲杠(軟絲杠)。絲杠材料首先要嚴原材料的驗收,應按照國家標准逐項進行檢驗,特別是原材料的表面質量(主要是對原材料的外觀、形狀、表面缺陷)檢驗、化學成分檢驗和內部質量(即內部組織缺陷,如疏鬆、夾渣、偏析、脫碳等)檢驗,合格後方能投產。
滾珠絲杠用材:
①低精度、輕載荷滾珠絲杠:可選用非合金(碳素)結構鋼(如45、50鋼)製造,經正火、調質處理;有些可選冷軋成形鋼(如冷軋60鋼)直接使用。
②高精度、重載荷滾珠絲杠:多選用低合金工具鋼(如9Mn2V、CrWMn鋼)和滾動軸承鋼(如GCr15、GCr15SiMn鋼)製造,採用感應加熱表面淬火,也有採用火焰加熱表面淬火或整體淬火的。
③小規格滾珠絲杠:習慣性選用滲碳鋼(如20CrMnTi鋼),經滲碳+淬火+低溫回火後使用。
④某些熱處理時易變形的高精度滾珠絲杠:可選用專用滲氮鋼(如38CrMoA1A鋼)製造,經滲氮處理後使用。
⑤在腐蝕性和高溫環境下工作的滾珠絲杠:可選用沉澱硬化不銹鋼(如1Cr15Co14Mo5VN、0Cr17Ni4Cu4Nb鋼)製造,經固溶處理+時效處理後使用。
滾珠絲杠是將回轉運動轉化為直線運動,或將直線運動轉化為回轉運動的理想的產品。滾珠絲杠是工具機械和精密機械上最常使用的傳動元件,其主要功能是將旋轉運動轉換成線性運動,或將扭矩轉換成軸向反復作用力,同時兼具高精度、可逆性和高效率的特點。由於具有很小的摩擦阻力,滾珠絲杠被廣泛應用於各種工業設備和精密儀器!
1、滾珠絲杠公稱直徑
即絲杠的外徑,常見規格有12、14、16、20、25、32、40、50、63、80、100、120,不過請注意,這些規格中,各廠家一般只備16~50的貨,也就是說,其直徑大部分都是期貨(見單生產,貨期大約在30~60天之間,日系產品大約是2~2.5個月,歐美產品大約是3~4個月)。公稱直徑和負載基本成正比,直徑越大的負載越大,具體數值可以查閱廠家產品樣本。這里只說明兩個概念:動額定負荷與靜額定負荷,前者指運動狀態下的額定軸向負載,後者是指靜止狀態下的額定軸向負載。設計時參考前者即可。需要注意的是,額定負荷並非最大負荷,實際負荷與額定負荷的比值越小,絲杠的理論壽命越高。推薦:直徑盡量選16~63。
2、滾珠絲杠導程
也稱螺距,即螺桿每旋轉一周螺母直線運動的距離,常見導程有1、2、4、6、8、10、16、20、25、32、40,中小導程現貨產品一般只有5、10,大導程一般有1616、2020、2525、3232、4040(4位數前兩位指直徑,後兩位指導程),其規格多數廠家見單生產。導程與直線速度有關,在輸入轉速一定的情況下,導程越大速度越快。推薦:導程盡量選5和10。
選擇導程跟所需要的運動速度、系統等有關,通常在:4、5、6、8、10、12、20中選擇,規格較大,導程一般也可選擇較大(主要考慮承載牙厚)。在速度滿足的情況下,一般選擇較小導程(利於提高控制精度);對於要求高速度的場合,導程可以超過20,對磨製絲杠而言導程一般可做到約等於公稱直徑(受磨削螺旋升角限制),如32(32*32)、40(40*40)等,當然也可以更大(非磨削,但極少考慮)。導程越大,同條件下旋轉分力越大,周期誤差被放大,速度越快。故一般速度很高的場合要求的是靈活,而放棄部分精度訴求,對間隙要求意義變小(導程精度偏差增大),因此,大導程絲杠一般都是單螺母。
3、滾珠絲杠長度
長度有兩個概念,一個是全長,另一個是螺紋長度。有些廠家只計算全長,但有些廠家需要提供螺紋長度。螺紋長度中也有兩個部分,一個是螺紋全長,一個是有效行程。前者是指螺紋部分的總長度,後者是指螺母直線移動的理論最大長度,螺紋長度=有效行程+螺母長度+設計裕量(如果需要安裝防護罩,還要考慮防護罩壓縮後的長度,一般按防護罩最大長度的1/8計算)。
在設計繪圖時,絲杠的全長大致可以按照一下參數累加:絲杠全長=有效行程+螺母長度+設計餘量+兩端支撐長度(軸承寬度+鎖緊螺母寬度+裕量)+動力輸入連接長度(如果使用聯軸器則大致是聯軸器長度的一半+裕量)。特別需要注意的是,如果的長度超長(大於3米)或長徑比很大(大於70),最好事先咨詢廠家銷售人員可否生產,總體的情況是,國內廠家常規品最大長度3米,特殊品16米,國外廠家常規品6米,特殊品22米。當然不是說國內廠家就不能生產更長的,只是定製品的價格比較離譜。推薦:長度盡量選6米以下,超過的用齒輪齒條更劃算了。
4、滾珠絲杠螺母形式
各廠家的產品樣本上都會有很多種螺母形式,一般型號中的前幾個字母即表示螺母形式。按法蘭形式分大約有圓法蘭、單切邊法蘭、雙切邊法蘭和無法蘭幾種。按螺母長度分有單螺母和雙螺母(注意,單螺母和雙螺母沒有負載和剛性差異,這一點不要聽從廠家銷售人員的演說,單螺母和雙螺母的主要差異是後者可以調整預壓而前者不能,另外後者的價格和長度大致均是前者的2倍)。在安裝尺寸和性能允許的情況下,設計者在選用時應盡量選擇常規形式,以避免維護時備件的貨期問題。推薦:頻繁動作、高精度維持場合選雙螺母,其場合選雙且邊單螺母。推薦:螺母形式盡量選內循環雙切邊法蘭單螺母。
5、滾珠絲杠精度
滾珠絲杠按GB分類有P類和T類,即傳動類和定位類,精度等級有1、2、3、4.....幾種,國外產品一般不分傳動還是定位,一律以C0~C10或具體數值表示,一般來說,通用機械或普通數控機械選C7(任意300行程內定位誤差±0.05)或以下,高精度數控機械選C5(±0.018)以上C3(±0.008)以下,光學或檢測機械選C3以上。特別需要注意的是,精度和價格關聯性很大,並且,精度的概念是組合和維持,也就是說,螺桿的導程誤差不能說明整套絲杠的誤差,出廠精度合格不能說明額定使用壽命內都維持這個精度。這是個可靠性的問題,與生產商的生產工藝有關。推薦:精度盡量選C7。
滾珠絲杠副在用於純傳動時,通常選用「T」類(即機械手冊中提到的傳動類),其精度級別一般可選「T5」級(周期偏差在1絲以下),「T7」級或「T10」級,其總長范圍內偏差一般無要求(可不考慮加工時溫差等對行程精度的影響,便於加工)。因而,價格較低(建議選「T7」,且上述3種級別的價格差不大);在用於精密定位傳動(有行程上的定位要求)時,則要選擇「P」類(即機械手冊中提到的定位類),精度級別要在「P1」、「P2」、「P3」、「P4」、「P5」級(精度依次降低),其中「P1」、「P2」級價格很貴,一般用於非常精密的工作母機或要求很高的場合,多數情況下開環使用(非母機),而「P3」、「P4」級在高精度機床中用得最多、最廣,需要很高精度時一般加裝光柵,需要較高精度時開環使用也很好,「P5」則使用大多數數控機床及其改造,如數控車,數控銑、鏜,數控磨以及各種配合數控裝置的傳動機構,需要時也可加裝光柵(因「5」級的「任意300mm行程的偏差為0.023」,且曲線平滑,在很多實際案例中,配合光柵效果非常好)。
以上說的都是主要參數,在選用型號時還得用到以下參數:珠卷數,珠徑,製造方式代碼,預壓等級等。分別說明如下:
6、滾珠絲杠珠卷數
這個參數一般標注在型號的導程後,如4010-4,這個「-4」就是珠卷數,因為有循環方式的問題說起來比較復雜,用戶可以簡單的理解為滾動體的循環圈數,「-4」就是4個循環,這個數值越大表示負載越大螺母長度越長。
7、滾珠絲杠珠徑
這個參數是指滾動體的直徑,型號中不會體現,但是在各廠家的技術參數表中會標識,一般與公稱直徑和導程相關,用戶不必理會。但是有些用戶因使用不當導致滾珠掉出螺母外需要重裝滾珠時這個參數是要注意的,尺寸一般精確到0.001,當然,不推薦用戶自行安裝,否則廠家不會提供無償維護,即使產品仍在保修期內。如有滾珠意外掉落的情況,應通知供應商協助安裝。
8、滾珠絲杠製造方式代碼
滾珠絲杠的製造方式主要是兩種:軋制和磨製,前者也稱滾軋製造或轉造,一般用F表示。後者也稱研磨製造。一般用G表示。因工藝的不同,兩者能達到的精度等級不同,目前,軋制方式能達到的最高精度是C5級,而磨製可以成產出更高精度的產品。不過請注意,兩種製造方式與精度、性能沒有逆向必然性,也就是說如果選用的精度是C7,那麼與是怎麼製造出來的無關。事實上碰到許多廠家的專業銷售人員都未必知道兩者之間的詳細區別,所以多說幾句:軋制屬於批量製造,磨製屬於精確製造,前者的生產效率遠遠高於後者,但是前者的製造設備成本也遠遠高於後者。換句話說,磨製絲杠的進入門檻較低,軋制生產的進入門檻較高,能生產軋制絲杠的廠家一般也能生產磨製絲杠,而能生產磨製絲杠的廠家不一定能生產軋制絲杠。所以,同精度產品如果該可以買到軋製品就不要買磨製品,原因很簡單:便宜。另外說明一點,軋制和磨製僅指螺桿,螺母全是磨削製造。
9、滾珠絲杠預壓
也稱預緊。關於預壓,用戶不必了解具體預緊力和預緊方式,只需按照廠家樣本選擇預壓等級即可。等越高螺母與螺桿配合越緊,等級越低越松。遵循的原則是:大直徑、雙螺母、高精度、驅動力矩較大的情況下預壓等級可以選高一點,反之選低一點。
②通過馬達及對速度的要求來確定絲杠軸承導程;
④通過負載及速度分布(加減速)來確定平均軸向力和轉速;
⑤通過平均軸向力確定預壓力;
⑥預期壽命,軸向負荷,轉速確定動額定負荷;
⑦基本動額定負荷,導程,臨界轉速,DmN值限制確定絲杠軸承外徑及螺母形式;
⑧外徑,螺母,預壓,負荷確定剛性(機台設計);
⑨環境溫度,螺母總長確定熱變及累積導程;
⑩絲杠軸承剛性,熱變位確定預拉力;
?機床最高速度,溫升時間,絲杠軸承規格確定馬達驅動扭矩及規格。
⑶ 螺帽扭轉式滾珠絲杠的價格怎麼樣
滾珠絲杠是將回轉運動轉化為直線運動,或將直線運動轉化為回轉運動的理想的產品。滾珠絲杠是工具機械和精密機械上最常使用的傳動元件,其主要功能是將旋轉運動轉換成線性運動,或將扭矩轉換成軸向反復作用力,同時兼具高精度、可逆性和高效率的特點。由於具有很小的摩擦阻力,滾珠絲杠被廣泛應用於各種工業設備和精密儀器!
1、滾珠絲杠公稱直徑
即絲杠的外徑,常見規格有12、14、16、20、25、32、40、50、63、80、100、120,不過請注意,這些規格中,各廠家一般只備16~50的貨,也就是說,其直徑大部分都是期貨(見單生產,貨期大約在30~60天之間,日系產品大約是2~2.5個月,歐美產品大約是3~4個月)。公稱直徑和負載基本成正比,直徑越大的負載越大,具體數值可以查閱廠家產品樣本。這里只說明兩個概念:動額定負荷與靜額定負荷,前者指運動狀態下的額定軸向負載,後者是指靜止狀態下的額定軸向負載。設計時參考前者即可。需要注意的是,額定負荷並非最大負荷,實際負荷與額定負荷的比值越小,絲杠的理論壽命越高。推薦:直徑盡量選16~63。
2、滾珠絲杠導程
也稱螺距,即螺桿每旋轉一周螺母直線運動的距離,常見導程有1、2、4、6、8、10、16、20、25、32、40,中小導程現貨產品一般只有5、10,大導程一般有1616、2020、2525、3232、4040(4位數前兩位指直徑,後兩位指導程),其規格多數廠家見單生產。導程與直線速度有關,在輸入轉速一定的情況下,導程越大速度越快。推薦:導程盡量選5和10。
選擇導程跟所需要的運動速度、系統等有關,通常在:4、5、6、8、10、12、20中選擇,規格較大,導程一般也可選擇較大(主要考慮承載牙厚)。在速度滿足的情況下,一般選擇較小導程(利於提高控制精度);對於要求高速度的場合,導程可以超過20,對磨製絲杠而言導程一般可做到約等於公稱直徑(受磨削螺旋升角限制),如32(32*32)、40(40*40)等,當然也可以更大(非磨削,但極少考慮)。導程越大,同條件下旋轉分力越大,周期誤差被放大,速度越快。故一般速度很高的場合要求的是靈活,而放棄部分精度訴求,對間隙要求意義變小(導程精度偏差增大),因此,大導程絲杠一般都是單螺母。
3、滾珠絲杠長度
長度有兩個概念,一個是全長,另一個是螺紋長度。有些廠家只計算全長,但有些廠家需要提供螺紋長度。螺紋長度中也有兩個部分,一個是螺紋全長,一個是有效行程。前者是指螺紋部分的總長度,後者是指螺母直線移動的理論最大長度,螺紋長度=有效行程+螺母長度+設計裕量(如果需要安裝防護罩,還要考慮防護罩壓縮後的長度,一般按防護罩最大長度的1/8計算)。
在設計繪圖時,絲杠的全長大致可以按照一下參數累加:絲杠全長=有效行程+螺母長度+設計餘量+兩端支撐長度(軸承寬度+鎖緊螺母寬度+裕量)+動力輸入連接長度(如果使用聯軸器則大致是聯軸器長度的一半+裕量)。特別需要注意的是,如果的長度超長(大於3米)或長徑比很大(大於70),最好事先咨詢廠家銷售人員可否生產,總體的情況是,國內廠家常規品最大長度3米,特殊品16米,國外廠家常規品6米,特殊品22米。當然不是說國內廠家就不能生產更長的,只是定製品的價格比較離譜。推薦:長度盡量選6米以下,超過的用齒輪齒條更劃算了。
4、滾珠絲杠螺母形式
各廠家的產品樣本上都會有很多種螺母形式,一般型號中的前幾個字母即表示螺母形式。按法蘭形式分大約有圓法蘭、單切邊法蘭、雙切邊法蘭和無法蘭幾種。按螺母長度分有單螺母和雙螺母(注意,單螺母和雙螺母沒有負載和剛性差異,這一點不要聽從廠家銷售人員的演說,單螺母和雙螺母的主要差異是後者可以調整預壓而前者不能,另外後者的價格和長度大致均是前者的2倍)。在安裝尺寸和性能允許的情況下,設計者在選用時應盡量選擇常規形式,以避免維護時備件的貨期問題。推薦:頻繁動作、高精度維持場合選雙螺母,其場合選雙且邊單螺母。推薦:螺母形式盡量選內循環雙切邊法蘭單螺母。
5、滾珠絲杠精度
滾珠絲杠按GB分類有P類和T類,即傳動類和定位類,精度等級有1、2、3、4.....幾種,國外產品一般不分傳動還是定位,一律以C0~C10或具體數值表示,一般來說,通用機械或普通數控機械選C7(任意300行程內定位誤差±0.05)或以下,高精度數控機械選C5(±0.018)以上C3(±0.008)以下,光學或檢測機械選C3以上。特別需要注意的是,精度和價格關聯性很大,並且,精度的概念是組合和維持,也就是說,螺桿的導程誤差不能說明整套絲杠的誤差,出廠精度合格不能說明額定使用壽命內都維持這個精度。這是個可靠性的問題,與生產商的生產工藝有關。推薦:精度盡量選C7。
滾珠絲杠副在用於純傳動時,通常選用「T」類(即機械手冊中提到的傳動類),其精度級別一般可選「T5」級(周期偏差在1絲以下),「T7」級或「T10」級,其總長范圍內偏差一般無要求(可不考慮加工時溫差等對行程精度的影響,便於加工)。因而,價格較低(建議選「T7」,且上述3種級別的價格差不大);在用於精密定位傳動(有行程上的定位要求)時,則要選擇「P」類(即機械手冊中提到的定位類),精度級別要在「P1」、「P2」、「P3」、「P4」、「P5」級(精度依次降低),其中「P1」、「P2」級價格很貴,一般用於非常精密的工作母機或要求很高的場合,多數情況下開環使用(非母機),而「P3」、「P4」級在高精度機床中用得最多、最廣,需要很高精度時一般加裝光柵,需要較高精度時開環使用也很好,「P5」則使用大多數數控機床及其改造,如數控車,數控銑、鏜,數控磨以及各種配合數控裝置的傳動機構,需要時也可加裝光柵(因「5」級的「任意300mm行程的偏差為0.023」,且曲線平滑,在很多實際案例中,配合光柵效果非常好)。
以上說的都是主要參數,在選用型號時還得用到以下參數:珠卷數,珠徑,製造方式代碼,預壓等級等。分別說明如下:
6、滾珠絲杠珠卷數
這個參數一般標注在型號的導程後,如4010-4,這個「-4」就是珠卷數,因為有循環方式的問題說起來比較復雜,用戶可以簡單的理解為滾動體的循環圈數,「-4」就是4個循環,這個數值越大表示負載越大螺母長度越長。
7、滾珠絲杠珠徑
這個參數是指滾動體的直徑,型號中不會體現,但是在各廠家的技術參數表中會標識,一般與公稱直徑和導程相關,用戶不必理會。但是有些用戶因使用不當導致滾珠掉出螺母外需要重裝滾珠時這個參數是要注意的,尺寸一般精確到0.001,當然,不推薦用戶自行安裝,否則廠家不會提供無償維護,即使產品仍在保修期內。如有滾珠意外掉落的情況,應通知供應商協助安裝。
8、滾珠絲杠製造方式代碼
滾珠絲杠的製造方式主要是兩種:軋制和磨製,前者也稱滾軋製造或轉造,一般用F表示。後者也稱研磨製造。一般用G表示。因工藝的不同,兩者能達到的精度等級不同,目前,軋制方式能達到的最高精度是C5級,而磨製可以成產出更高精度的產品。不過請注意,兩種製造方式與精度、性能沒有逆向必然性,也就是說如果選用的精度是C7,那麼與是怎麼製造出來的無關。事實上碰到許多廠家的專業銷售人員都未必知道兩者之間的詳細區別,所以多說幾句:軋制屬於批量製造,磨製屬於精確製造,前者的生產效率遠遠高於後者,但是前者的製造設備成本也遠遠高於後者。換句話說,磨製絲杠的進入門檻較低,軋制生產的進入門檻較高,能生產軋制絲杠的廠家一般也能生產磨製絲杠,而能生產磨製絲杠的廠家不一定能生產軋制絲杠。所以,同精度產品如果該可以買到軋製品就不要買磨製品,原因很簡單:便宜。另外說明一點,軋制和磨製僅指螺桿,螺母全是磨削製造。
9、滾珠絲杠預壓
也稱預緊。關於預壓,用戶不必了解具體預緊力和預緊方式,只需按照廠家樣本選擇預壓等級即可。等越高螺母與螺桿配合越緊,等級越低越松。遵循的原則是:大直徑、雙螺母、高精度、驅動力矩較大的情況下預壓等級可以選高一點,反之選低一點。
②通過馬達及對速度的要求來確定絲杠軸承導程;
④通過負載及速度分布(加減速)來確定平均軸向力和轉速;
⑤通過平均軸向力確定預壓力;
⑥預期壽命,軸向負荷,轉速確定動額定負荷;
⑦基本動額定負荷,導程,臨界轉速,DmN值限制確定絲杠軸承外徑及螺母形式;
⑧外徑,螺母,預壓,負荷確定剛性(機台設計);
⑨環境溫度,螺母總長確定熱變及累積導程;
⑩絲杠軸承剛性,熱變位確定預拉力;
?機床最高速度,溫升時間,絲杠軸承規格確定馬達驅動扭矩及規格。
滾珠絲杠是工具機械和精密機械上最常使用的傳動元件,其主要功能是將旋轉運動轉換成線性運動,或將扭矩轉換成軸向反復作用力,同時兼具高精度、可逆性和高效率的特點。由於具有很小的摩擦阻力,滾珠絲杠被廣泛應用於各種工業設備和精密儀器。滾珠絲杠是將回轉運動轉化為直線運動,或將直線運動轉化為回轉運動的理想的產品。
滾珠絲杠系列產物與使用:
超高DN值滾珠絲杠:高速東西機,高速綜合加工中間機。
端蓋式滾珠絲杠:疾速搬運系統,普通財產機械,主動化機械。
高速化滾珠絲杠:CNC機械、精細東西機、財產機械、電子機械、高速化機械。
精細研磨級滾珠絲杠:CNC機械,精細東西機,財產機械,電子機械,保送機械,航天工業,其天線運用的致動器、閥門開關安裝等。
螺帽扭轉式(R1)系列滾珠絲杠:半導體機械、財產用機械人、木匠機、雷射加工機、搬送安裝等。
軋制級滾珠絲杠:低摩擦、運轉順利的長處,還供貨敏捷且價錢低價。
重負荷滾珠絲杠:全電式射出成形機、沖壓機、半導體系體例造安裝、重負荷制動器、財產機械、鍛壓機械。
⑷ GD系列雙螺母滾珠絲杠工作原理怎麼樣
GD代表內循環固定反向器雙螺母墊片預緊滾珠絲杠。GD系列雙螺母滾珠絲桿是通過分別向相反方向旋轉兩個螺母來施加的,並且螺母由安裝於他們之間的插針來固定,軸向間隙被消除,剛度因預壓而提高。雙螺母型適用於在中度或者重度載荷下需要高剛度和精確定位的機械。
滾珠絲桿螺母是分為單螺母和雙螺母的,一般單螺母的承載負荷是沒有雙螺母大,單螺母的使用周期也沒有雙螺母壽命長,在後期的保養和維護也沒有雙螺母來的方便。雙螺母負載比較大,穩定性強,精密度高,多用於比較大的設備傳動,單母負載輕,方便裝卸,成本低,螺母總長度小適用於比較小,傳動速度快精度要求不高的設備。
滾珠絲杠公稱直徑即絲杠的外徑,常見規格有12、14、16、20、25、32、40、50、63、80、100、120,不過請注意,這些規格中,各廠家一般只備16~50的貨,也就是說,其直徑大部分都是期貨(見單生產,貨期大約在30~60天之間,日系產品大約是2~2.5個月,歐美產品大約是3~4個月)。公稱直徑和負載基本成正比,直徑越大的負載越大,具體數值可以查閱廠家產品樣本。這里只說明兩個概念:動額定負荷與靜額定負荷,前者指運動狀態下的額定軸向負載,後者是指靜止狀態下的額定軸向負載。設計時參考前者即可。需要注意的是,額定負荷並非最大負荷,實際負荷與額定負荷的比值越小,絲杠的理論壽命越高。推薦:直徑盡量選16~63。
滾珠絲杠是將回轉運動轉化為直線運動,或將直線運動轉化為回轉運動的理想的產品。滾珠絲杠是工具機械和精密機械上最常使用的傳動元件,其主要功能是將旋轉運動轉換成線性運動,或將扭矩轉換成軸向反復作用力,同時兼具高精度、可逆性和高效率的特點。由於具有很小的摩擦阻力,滾珠絲杠被廣泛應用於各種工業設備和精密儀器!
滾珠絲杠規格型號選型的11個要點:
1、確定定位精度。
2、通過馬達及對速度的要求來確定絲杠導程。
3、查看螺母尺寸確定行程及相關絲杠軸端數據。
4、通過負載及速度分布(加減速)來確定平均軸向力和轉速。
5、通過平均軸向力確定預壓力。
6、預期壽命,軸向負荷,轉速確定動額定負荷。
7、基本動額定負荷,導程,臨界轉速,DmN值限制確定絲杠外徑及螺母形式。
8、外徑,螺母,預壓,負荷確定剛性(機台設計)。
9、環境溫度,螺母總長確定熱變及累積導程。
10、絲杠剛性,熱變位確定預拉力。
11、機床最高速度,溫升時間,絲杠規格確定馬達驅動扭矩及規格。
⑸ 鋼材期貨的國際情況
目前共有4個交易所上市鋼材期貨,分別是LME的鋼坯期貨、日本C-COM的廢鋼期貨、印度MCX的板材、方坯、海綿鐵期貨和迪拜DGCX 的螺紋鋼期貨。此外,NYMEX也在籌劃推出鋼材期貨。上述四個交易所中最早上市鋼材期貨的是印度的MCX,最晚的是LME。但是,無論是在有色金屬行業久負盛名的LME還是在螺紋鋼有很強現貨基礎的DGCX,鋼材期貨的交易量始終不如意,無法為國際鋼材期貨交易提供具有較高參考價值的期貨價格。
英國鋼坯期貨簡介
英國倫敦金屬交易所(LME)是基本金屬期貨交易歷史最悠久、影響力最強的交易所。該交易所對鋼材期貨的研究歷時多年。LME 對鋼材標的的探索和研究經歷了從具體鋼材品種到鋼材指數再到具體鋼材品種的變化。2003年之前,LME就對鋼材期貨有了研究,但經過研究發現推出鋼材期貨有很大困難,之後轉向研究鋼材指數期貨,鋼材指數期貨的難點則主要在於合理的鋼材價格指數的編制。近些年的重新研究後認為上市鋼材期貨還是可行的。經過反復,LME重新考慮需實物交割的鋼材期貨,並確定將鋼坯作為交易標的。LME 鋼坯期貨於2008 年4 月28 日正式在場內進行交易,第一個交割日是2008 年7 月28 日。
鋼是石油和天然氣之後的第二大商品市場。目前全世界每年的鋼產量超過130億噸,其中在LME開始上市交易的胚鋼,其年產量則佔到了整個鋼材產量的一半,超過5億噸,全球年銷售額可以達到5000億美元。鋼坯是煉鋼爐煉成的鋼水經過鑄造後得到的半成品,是建築用長材的上游產品。LME稱,之所以首先推出鋼坯期貨,是基於以下幾點考慮:首先,與板材相比,鋼坯的貿易更為自由,而且同鋼鐵終端產品相比,鋼坯的儲存更為便捷和便宜。其次,雖然鋼坯跨國流通量較少,但其年均3000萬噸的國際市場流通規模足以與有色金屬爭高低。2000年以來,全球鋼坯的產量增幅約為40%,到2010年之前,全球鋼坯產量還將在目前5.12億噸的基礎上再增加32%。再次,鋼坯價格與螺紋鋼等鋼鐵品種有著良好的相關性,鋼坯期貨可用於整個鋼鐵產業進行價格風險管理。
倫敦方面評論說,「小方坯具有重點商品的特點,因為它是一個標准化、可互換的產品,而且有眾多的生產者和消費者。我們與所有這些團體緊密合作,以設計滿足他們要求的合約,而且它還能為這一重要的市場帶來透明度,參考定價和風險管理」。
目前全球主要的鋼坯出口國包括烏克蘭、俄羅斯、中國、巴西和法國等;而主要的進口國是義大利、越南、土耳其和韓國等。鑒於多數的鋼坯貿易在國內和地區范圍內進行,LME指出,推出鋼坯期貨針對的就是地區性貿易的需要。
在LME確定的11個可供交割的鋼坯品牌中還沒有中國產品的身影。11個鋼坯品牌來自白俄羅斯、希臘、馬來西亞、俄羅斯、土耳其和烏克蘭六個國家的10家鋼鐵廠。倫敦金屬交易所(LME)表示,因中國政府向鋼坯開征出口稅,迄今為止中國鋼鐵生產商仍未進入市場。但LME商業主管Liz Milan稱,若這項關稅降低或取消,中國投資者的興趣將會大增,Milan表示亞洲其它地區對新面世的鋼鐵合約很感興趣,包括台灣、馬來西亞和韓國在內的其它遠東地區,鋼鐵生產商極其有意於此合約,已有六家生產商注冊。
LME鋼坯期貨合約
LME鋼坯期貨合約文本顯示,上市交易的合約將從現貨月合約到15個月的遠期合約;一張合約的規模為65噸鋼坯。與以往一種金屬只有單一的期貨合約不同,LME上市的鋼坯期貨合約將是兩個地區性的合約(遠東和地中海合約)。在遠東地區的交割地確定為馬來西亞和韓國;地中海地區的交割地分別在土耳其和迪拜。LME解釋稱,之所以選擇這些交割地,是考慮到鋼坯主要進出口地區的分布和航運費用,此外兩個合約也將反映上述市場不同的基本面和定價機制。
日本廢鋼期貨簡介
東京灣是日本重要的鋼鐵基地,東京工業品交易所(TOCOM)是綜合性工業品期貨交易所,在日本期貨交易所中成交量及影響力都排名第一,然而TOCOM並沒有上市鋼材期貨,而是由排名第三的中部商品交易所(C-COM)率先推出鋼材期貨,並且成為目前日本唯一上市了鋼材期貨的交易所。C-COM原名為中部商品交易所,為日本排名第三的交易所,其位於名古屋,2007年1月完成了與大阪商品交易所的合並,並改名為中部大阪商品交易所。
日本是國際第二大鋼材生產國和第一大鋼材出口國,出口國家主要集中在亞洲地區,與國際市場的接軌程度要遠遠高於印度。世界廢鋼材的價格波動十分劇烈,這不利於日本經濟,加大了日本企業的風險。2003年開始,日本國內鋼鐵原料價格不斷上漲,而下游產品價格基本不變,為了確保原料的穩定供給,2004年6月,經濟產業省發布了「穩定原材料及自然資源供給倡議」,包括強化海外資源開發等建議,其中有一條,就是完善市場機制,研究商品期貨交易所上市鋼材期貨的可能性。據此,2004年7月,C-COM 成立了「再生資源流通穩定研究委員會」,當年12月,上述委員會提交了關於鋼材期貨的研究報告。2005年1月,C-COM設立「廢鋼期貨上市准備委員會」;2005年3月,C-COM向監管機構提交了上市廢鋼期貨的申請,2005年8月獲得了上市廢鋼期貨的批復,2005年10月11日,廢鋼期貨在C-COM正式上市交易這是全球第一個廢鋼鐵期貨合約。
日本之所以推出廢鋼期貨而不是鋼材期貨的主要原因在於:日本鋼材產品層次多樣,形成一個鋼材期貨的統一標准很難,而廢鋼這樣的供應原料產品層次很少,標准統一起來相對容易,所以推出廢鋼期貨是日本抓住定價權,規避價格風險的最佳選擇。
對日本鋼鐵企業來說,需要進行套保。在港口匯集並裝船一般需要兩個月的時間,在此期間,如果廢鋼價格發生波動,企業很容易蒙受損失。對於鋼鐵生產企業來說,盡管廢鋼的價格每天波動,但是其產品價格一個月才調整一次,這之間存在時間上的不同步風險。如果能夠利用廢鋼期貨,利用期貨市場套保就可以避免這些風險。
目前廢鋼期貨市場會員共52家,其中做市商31家,普通會員21家(鋼廠)。日本主要商社,如三井、三菱、伊藤忠和住友等均已進入交易。但目前廢鋼交易量還比較小,流動性不強,交割量每月3500噸左右。盡管交易量不大,但廢鋼期貨的重要性和功能已逐漸被鋼廠接受。
日本C-COM 廢鋼期貨合約
廢鋼也有許多規格,期貨品種選取最高規格(等級)的廢鋼(重廢)作為標准。標准品必須符合社團法人日本鐵源協會制訂的《廢鋼鐵驗收統一規格》標准、邊長在1200mm 以下的新斷散裝貨。交割的標准品是鋼鐵切割後的邊料A,在交割品級上還有鋼鐵切割後的邊料壓縮品A、鋼鐵切割後的邊料B和鋼鐵切割後的邊料壓縮品B三個品級。交割地點可由雙方當事人協議,或者以東京灣所在碼頭為交割地點。
中國鋼材期貨
中國將上市的鋼材期貨規格細則介紹(最新資料)中國是世界上最大的鋼材生產國與消費國,2007年中國鋼材產量達到5.6億噸,年產量與消費量均佔全球總量的1/3。中國是鋼鐵大國,但還不是鋼鐵強國。國際鐵礦石價格連年大幅度上漲,給中國鋼鐵行業帶來巨大沖擊。為爭取國際鋼鐵定價權,國外交易所近年來紛紛推出鋼鐵期貨,NYMEX也在籌劃推出鋼材期貨。螺紋鋼和線材是具有中國特色的鋼材產品,因此,推出螺紋鋼、線材期貨,規避鋼材價格風險,爭取國際定價權已勢在必行。
1.螺紋鋼
螺紋鋼即帶肋鋼筋,分為熱軋帶肋鋼筋和冷軋帶肋鋼筋。螺紋鋼亦稱變形鋼筋或異形鋼筋。其與光圓鋼筋的區別是表面帶有縱肋和橫肋,通常帶有二道縱肋和沿長度方向均勻分布的橫肋。螺紋鋼屬於小型型鋼鋼材,主要用於鋼筋混凝土建築構件的骨架。在使用中要求有一定的機械強度、彎曲變形性能及工藝焊接性能。生產螺紋鋼的原料鋼坯為經鎮靜熔煉處理的碳素結構鋼或低合金結構鋼,成品鋼筋為熱軋成形、正火或熱軋狀態交貨。
螺紋鋼常用的分類方法有兩種:一是以幾何形狀分類,根據橫肋的截面形狀及肋的間距不同進行分類或分型,如英國標准(BS4449)中,將螺紋鋼分為Ⅰ型、Ⅱ型。這種分類方式主要反應螺紋鋼的握緊性能。二是以性能分類(級),例如中國標准(GB1499)中,按強度級別(屈服點/抗拉強度)將螺紋鋼分為3個等級;日本工業標准(JISG3112) 中,按綜合性能將螺紋鋼分為5個種類;英國標准(BS4461)中,也規定了螺紋鋼性能試驗的若乾等級。此外還可按用途對螺紋鋼進行分類,如分為鋼筋混凝土用普通鋼筋及予應力鋼筋混凝土用熱處理鋼筋等。
中國是螺紋鋼生產大國,由於中國固定資產投資規模較大,螺紋鋼基本上用於滿足內需,其出口數量並不多。近幾年來,隨著中國基礎設施建設的發展,螺紋鋼年產量都是保持以 16.6%以上的速度增長,年產量由2001 年年產3735萬噸增長到2007年年產10137萬噸,新增6402萬噸,比2001年增加了171.4%;預計2008年產量9797萬噸。在鋼材按品種分類的22個品種中螺紋鋼是占鋼材總量比例最大的品種,占鋼材總量比由2001年的23.8%至2007年下降到15.9%,下降了7.9個百分點;其中比例最大的年份是2003 年,佔25%,是鋼材總量的四分之一。
近年來,鋼筋鋼材的進口量很小,鋼筋鋼材的出口量相對比較大,且逐年快速上升,但是,凈出口量占鋼筋產量比例很低
2.線材
直徑 5-4mm 的熱軋圓鋼和10mm 以下的螺紋鋼,通稱線材。線材大多用卷材機捲成盤卷供應,故又稱為盤條或盤圓,如下圖
線材主要用作鋼筋混凝土的配筋和焊接結構件或再加工(如撥絲,制訂等)原料。按鋼材分配目錄,線材包括普通低碳鋼熱軋盤條、電焊盤條、爆破線用盤條、調質螺紋盤條、優質盤條。用途較廣泛的線材主要是普通低碳鋼熱軋盤條,也稱普通線材,它是由Q195、Q215、Q235普通碳素鋼熱軋而成,公稱直徑為5.5-14.0mm,一般軋成每盤重量在100-200kg,現在多採用無扭高速線材軋機上軋制並在軋制後採取控製冷卻,直徑為5.5-22.0mm最大盤重可達2500kg。普通線材主要用於建築、拉絲、包裝、焊條及製造螺栓、螺帽、鉚釘等。優質線材,只供應優質碳素結構鋼熱軋盤條。如08F、10、35Mn、50Mn、65、75Mn等。用作鋼絲等金屬製品的原料及其它結構件,其它優質鋼軋制的線材。習慣上8mm以上列入優質型材,8mm 以下列入金屬製品。
線材是用量很大的鋼材品種之一。軋制後可直接用於鋼筋凝土的配筋和焊接結構件,也可經再加工使用。例如,經拉拔成各種規格鋼絲,再捻製成鋼絲繩、編織成鋼絲網和纏繞成型及熱處理成彈簧;經熱、冷鍛打成鉚釘和冷鍛及滾壓成螺栓、螺釘等;經切削成熱處理製成機械零件或工具等。
線材一般用普通碳素鋼和優質碳素鋼製成。按照鋼材分配目錄和用途不同,線材包括普通低碳鋼熱軋圓盤條、優質碳素鋼盤條、碳素焊條盤條、調質螺紋盤條、制鋼絲繩用盤條、琴鋼絲用盤條以及不銹鋼盤條等。中國是世界上最大的線材生產國,年產量佔世界生產總量三分之一以上,線材也是中國第二大鋼材生產品種,在國內鋼鐵產量比重一直較高,2007年國內線材產量佔中國鋼材總產量比例的14.2%。近幾年國內線材產量基本與國內粗鋼產量增長速度差不多,保持在20%左右,2007年增速有所減緩,降低至13.8%,總量則相對2003年增長了近一倍。從線材進出口情況看,長期以來線材一直是中國主要鋼材出口品種,也是中國一直保持凈出口狀態的鋼材品種,特別是近幾年出口增長特別迅速。2007年中國出口線材623.8萬噸,較上年增加68.4萬噸,同比增長12.3%;進口61.4萬噸,較上年減少9.1萬噸。從國內線材消費情況看,線材在建築領域中的應用較多,2000年以來,受國內投資需求旺盛形勢的拉動,國內線材消費也隨之保持較快增長。