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揭秘滾珠絲杠的失效分析

  如今,滾珠絲杠成為使用最廣的傳動元件之一,也越來越滿足高精度與高性能的設備需求。在CNC的機械中,滾珠絲杠增加其定位精度及延長其使用壽命。滾珠絲杠通常會搭配預壓力來消除機器運轉時的背隙,但若滾珠絲杠安裝不當時就無法展現(xiàn)其高精度與較長的壽命。今天來討論滾珠絲杠的一些測定程序來幫助使用者找出發(fā)生不正常背隙的原因。
  
  滾珠絲杠的扭轉位移太大
  
  1、熱處理不當、硬化層太薄、硬度分佈不均或材質太軟鋼 珠、螺帽。
  
  2、不當?shù)脑O計:細長比太大等絲桿的細長比越小剛性越高,細長比的界限必須在60以下如果細長比太大絲桿會產生自重下垂。
  
  軸承選用不當
  
  通常滾珠絲桿必須搭配斜角軸承,尤其是以高壓力角設計的軸承為較佳的選擇;當滾珠絲桿承受軸向負載時,一般的深溝滾珠軸承會產生一定量的軸向背隙,因此深溝滾珠軸承并不適用于此。
  
  軸承安裝不當
  
  1、若軸承安裝于滾珠絲桿而兩者貼合不確實,在承受軸向負載的情況下會導致背隙的產生,這種情形可能是由于絲桿肩部太長或太短所造成的。
  
  2、 軸承承靠面與鎖定螺帽V形牙軸心的垂直度不佳,或兩對應方向的鎖定螺帽面平行度不佳,會導致軸承的傾斜;因此絲桿肩部的鎖定螺帽V形牙與軸承承靠面必須同時加工,才能確保垂直度,如果以研磨方式加工更好。
  
  3、以兩個鎖定螺帽搭配彈簧墊圈來固定軸承,以防止運轉中松脫。
  
  支撐座的表面平行度或平面度超公差不論結合元件表面是研磨,只要其平行度或平面度超出公差范圍,床臺運動時位置的重現(xiàn)精度將較差;因 此一部機器中,通常在支撐座與機器本體間以薄墊片來達到調整的目的。
  
  馬達與滾珠絲桿結合不當
  
  1、聯(lián)軸器結合不牢固或本身剛性不佳,會使絲桿與馬達間產生轉動差。
  
  2、若不適合以齒輪驅動或驅動結構不是剛體,可用時規(guī)皮帶來驅動以防止產生滑動。
  
  異物進入鋼珠軌道
  
  1、包裝材料阻礙鋼珠軌道:出貨時以許多的材料,如果在包裝或排列的時候未依適當?shù)某绦騺韴?zhí)行,異物或其他的物體可能會阻礙鋼珠軌道,導致鋼珠的滑動而非正常滾動甚至卡死。
  
  2、加工碎屑進入軌道:滾珠絲桿若未安裝刮刷器,加工碎屑或灰塵的堆積會阻礙鋼珠軌道,造成順暢度不佳、精度降低及減少使用壽命。
  
  3、 迴流管損壞:迴流管在安裝時受到嚴重的撞擊,迴流管可能造成凹陷及引發(fā)前述相同的問題。
  
  4、 如果螺帽座與軸承座不同心時會產生徑向負荷,兩者偏心量太大時會造成絲桿彎曲,甚至偏心的情況,不足以造成明顯的絲桿彎曲時,異常磨耗仍持續(xù)不斷發(fā)生,并使絲桿精度迅速降低;而螺帽設定的預壓力越高偏心精度的要求越高。

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