
您的位置:首頁 > 技術(shù)文獻(xiàn) > 分析方法 > 如何對你的滾柱螺桿的失效分析
緒言:近幾年,越來越多的滾柱螺桿被用于各式各樣的機(jī)器,來滿足高精度與高性能的設(shè)備要求,滾珠螺桿成為使用最廣的傳動(dòng)元件之一。在CNC的機(jī)械中,滾珠螺桿增加其定位精度及延長壽命。在傳統(tǒng)機(jī)械上,滾珠螺桿也逐漸取代愛克姆螺桿。滾珠螺桿通常會(huì)搭配預(yù)壓力來消除機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的背隙,但若滾珠螺桿安裝不當(dāng)時(shí)就無法展現(xiàn)其高精度與較長壽命。
滾珠螺桿發(fā)生問題的原因與預(yù)防:
A間隙太大:無預(yù)壓或預(yù)壓不足,無預(yù)壓的滾珠螺桿垂直放置時(shí),螺桿會(huì)因本身的重量而造成轉(zhuǎn)動(dòng)而下滑,無預(yù)壓的螺桿會(huì)有相當(dāng)?shù)谋诚洞嬖,因此只能用于較小操作阻力的機(jī)器,但主要的顧慮是定位精度較沒要求。上銀HIWIN螺桿不同的應(yīng)用上決定正確的預(yù)壓量,并出貨前調(diào)好預(yù)壓,因此當(dāng)你訂購滾珠螺矸前請確實(shí)詳述設(shè)備的操作情況。
B扭轉(zhuǎn)位移太大:熱處理不當(dāng),硬化層太薄,硬度分布不均或材質(zhì)太軟鋼珠,螺帽,螺桿的標(biāo)準(zhǔn)硬度分為:HRC62-66。HRC58-62。HRC56-62。不當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì),細(xì)長比太大等螺桿的細(xì)長越小鋼性越高。細(xì)長比的界限必須在60以下,如果細(xì)長比越大螺桿會(huì)產(chǎn)生自重下垂。
C軸承選用不當(dāng):通常滾珠螺桿必須搭配斜角軸承,尤其是以高預(yù)壓力角設(shè)計(jì)的軸承為較佳的選擇,當(dāng)滾珠螺桿隨軸向負(fù)載時(shí),一般的深溝滾珠軸承會(huì)產(chǎn)生一定量的軸向背隙,因此深溝滾珠軸承并不適用于此。
D軸承的安裝不當(dāng):若軸承安裝于滾珠螺桿而兩者貼合不確實(shí),承受軸向負(fù)載的情況下會(huì)導(dǎo)致背隙的產(chǎn)生,這種情形可能是由于螺桿肩部太長或太短所造成。軸承承靠與鎖定螺帽V形牙軸心的垂直度不佳,或兩對應(yīng)方向的鎖定螺帽面平等度不佳,會(huì)導(dǎo)致軸承的傾斜,因此螺桿肩部的鎖定螺帽V形牙與軸承承靠面必須同時(shí)加工,才能確保垂直度,如果以研磨方式加工更好。以兩個(gè)鎖定螺帽搭配彈簧墊來固定軸承,以防止運(yùn)轉(zhuǎn)軸中松脫。
E螺帽座或軸承座剛性不足:如果螺帽座或軸承座剛性不足,由于元件本身的重量或機(jī)器的荷載會(huì)使其產(chǎn)生偏斜。
F螺帽座或軸承座組裝不當(dāng):由于震動(dòng)或未加工固定銷使得元件輕松。以實(shí)心銷取代彈簧達(dá)到定位的目的。因固定螺絲太長或螺帽座螺絲孔太淺使得螺帽固定螺絲無法鎖緊。
G支撐座的表面平等度或平面度超過公差:不論結(jié)合元件表面是研磨或產(chǎn)花,只要平行度或平面度超出公差范圍,重現(xiàn)精度將較差,因此一部機(jī)器中,通常在支撐座與機(jī)器本體間以薄墊片來達(dá)到調(diào)整的目的。
H馬達(dá)與滾珠螺桿結(jié)合不當(dāng):聯(lián)軸器結(jié)合不牢固或本身剛性不佳,合使得螺桿與馬達(dá)間產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)差。若不適合以齒輪驅(qū)動(dòng)或驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)不是剛體,可用時(shí)規(guī)定皮帶來驅(qū)動(dòng)以防止產(chǎn)生滑動(dòng)。鍵的松動(dòng),或是鍵、鍵槽、輪體間的任何不當(dāng)搭配,皆會(huì)使這些元件間產(chǎn)生間隙。
I不順暢的作動(dòng):螺桿加工的問題:螺桿或螺帽珠槽表面粗糙、鋼珠、螺桿或螺帽真圓度超出公差范圍;鋼珠,螺桿或螺帽的導(dǎo)程誤差或節(jié)圓直徑超出公差范圍;回流管組裝不當(dāng);鋼珠大小或硬度不均。異物進(jìn)入鋼珠軌道:包裝材料阻礙鋼珠軌道:出貨時(shí)以許多的材料及防銹袋來包裝滾珠螺桿,如果在包裝或排列的時(shí)候未依適當(dāng)?shù)某绦騺韴?zhí)行,異物或其他的物體可能會(huì)阻礙鋼珠軌道,導(dǎo)致鋼珠的滑動(dòng)而非正常滾動(dòng)甚至卡死。加工碎屑進(jìn)入軌道:滾珠螺桿若未安裝刮刷器,加工碎屑或灰塵的堆積會(huì)阻礙鋼珠軌道,造成順暢度不佳,精度降低及減少使用壽命。過行程:過行程會(huì)造成回流管的損傷及凹陷,甚至斷裂,而造成鋼珠無法正常運(yùn)轉(zhuǎn);在這惡劣的運(yùn)轉(zhuǎn)條件下,可能造成螺桿或螺帽珠槽表面的脫離。過行程發(fā)生的原因可以發(fā)生生機(jī)臺設(shè)定,極限開頭失效或撞車,為預(yù)防造成滾珠螺桿進(jìn)一步的損壞,重新安裝前滾珠螺桿須經(jīng)制造商的重新檢修。
J回流管損壞:回流管在安裝時(shí)受到嚴(yán)重蝗撞擊,回流管可能造成凹陷收發(fā)前述相同的問題。
K偏心:如果螺帽座與軸承座不同心時(shí)會(huì)產(chǎn)生徑向負(fù)荷,兩者偏心量太大時(shí)會(huì)造成螺桿彎曲,甚至偏心的情況,不足以造成明顯的螺桿彎曲時(shí),異常磨耗仍持續(xù)不斷發(fā)生。并使得螺桿精度迅速降低,而螺桿設(shè)定的預(yù)壓力越高偏心精度的要求越高。螺帽與螺帽結(jié)合不當(dāng)、搬動(dòng)時(shí)造成滾珠螺桿的損壞。。。。等。
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