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应用案例
滚珠丝杠常见问题

(1)丝杠预压问题 滚珠丝杠预压的目的是为了消除轴向背隙并降低因轴向力造成的弹性位移,提高丝杠的刚性,一般预压方式有双螺母拉伸(或压缩)预压、单螺母过大钢球预压、单螺母导程偏移预压等形式。无预压的滚珠丝杠会有相当的背隙存在,当垂直放置时,螺母会因自身的重量而造成转动下滑,因此只适合用于较小操作阻力的机器,对定位精度不作要求的场合。

一般丝杠生产厂家会根据图样或相关技术文件的要求进行预压,因此,订购滚珠丝杠前请详述预压要求及设备的使用状况,否则会产生间隙过大的可能。

(2)扭转变形问题

①滚珠丝杠副某组件材质选用不当。

②热处理不当:硬化层太薄、硬度分布不均或材质太软。一般钢球、螺母、丝杠的标准硬度分别为62~6HRC、58~62HRC、56~62HRC。

③设计不合理:丝杠的长径比越小刚性越高,建议长径比应在60以下,如果长径比太大丝杠会产生自重下垂。滚珠丝杠只有单端支承,另外一端自由悬浮的结构刚性较弱,应尽可能避免。

(3)轴承选用不当 通常滚珠丝杠须选用角接触球轴承进行支承,***好使用676;压力角设计的丝杠专用轴承。当滚珠丝杠承受轴向负载时,一般的深沟滚珠轴承会产生一定量的轴向背隙,因此,深沟球轴承并不适用于滚珠丝杠固定端,除非用于对定位精度要求不高的自由端处。轴承背对背组合(DB)的优点是作用点间的距离较大,刚性较好;缺点则是较易受几何精度影响。轴承面>冷加工对面组合(DF)的优点是较易组装,受几何精度影响较小;但作用点间的距离较小,刚性较差。设计时应以实际加工和使用情况选择何种轴承组合形式。

(4)轴承安装不当

①当轴承与滚珠丝杠轴肩处贴合不实,在承受轴向负载的情况下会产生背隙,这种情形可能是因丝杠轴肩过深、过浅或轴承没有安装到位所造成的。

②丝杠上用于安装轴承定位轴肩面与锁紧螺纹牙型轴心的垂直度超差,或锁紧螺母面与轴承承靠面平行度超差,会导致轴承的倾斜。因此,丝杠用于安装轴承的锁紧螺纹牙型与轴承定位轴肩面必须同时加工,才能确保垂直度,如果以研磨方式加工更好,且锁紧螺母应选用精密专用型。

③轴承座内腔定位面及压盖安装面对轴承孔轴心垂直度超差也会引起轴承倾斜,且内腔定位面处难以加工和测量。

(5)支承座的表面平行度或平面度超差 不论结合组件表面是研磨或铲花,只要其平行度或平面度超出公差范围,将会影响工作台运动时的位置定位精度,通常可在支承座与基体件间增加垫片来达到调整的目的。

(1)异物进入钢球轨道 滚珠丝杠若未安装刮刷器或防护不良,装配及加工过程中产生的碎屑或灰尘的堆积进入钢球轨道,造成运动不顺畅,精度降低及减少使用寿命。

(2)过行程 限位开关失灵、过冲、误操作或撞车等因素会造成回流管的损伤及凹陷,甚至断裂,因而造成钢球工作不顺畅,甚至无法正常运转。

(3)偏心 螺母座与轴承座不同心会产生径向负荷,两者偏心量太大时会造成丝杠弯曲,甚至偏心。不足以造成明显的丝杠弯曲时,异常磨耗仍持续不断发生,并使丝杠精度迅速降低。而螺母设定的预压力越高

滚珠丝杠有以下常见故障:

1.反向间隙大,定位精度差,加工零件尺寸不稳定。

滚珠丝杠副及其支撑系统由于长时间运行产生的磨损间隙,将直接影响数控机床的传动精度和刚性。一般故障现象有反向间隙大、定位精度不稳定等问题。根据磨损具体产生的位置,故障原因可分为以下几类:
  ①滚珠丝杠支撑轴承磨损或轴承预加负荷垫圈配的不合适。TBI滚珠丝杆将回转运动转化为直线运动,或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。上海曼鲁的丝杆很不错
  滚珠丝杠双螺母副产生间隙、滚珠磨损。滚珠丝杆将回转运动转化为直线运动,或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。滚珠丝杠是工具机械和精密机械上A常使用的传动元件,其主要功能是将旋转运动转换成线性运动,或将扭矩转换成轴向反复作用力,同时兼具高精度、可逆性和A率的特点。
  ③滚珠丝杠单螺母副由于磨损产生间隙。
  ④螺母法兰盘与工作台之间没有固定牢,产生间隙等。

2. 滚珠丝杠副运动不平稳,噪音过大。

①伺服电机驱动参数未调整好。
  ②丝杠丝母润滑不良。
  滚珠丝杠弯曲变形。TBI滚珠花键主要是由花键轴,循环套,花键套和滚珠这几个部分组成,它与滚珠丝杠一样是一种传动效率很高的,传动可逆的,同步性好,定期 精度高。
  ④滚珠有破损。
  ⑤丝杠与导轨不平行等!
通过检测,如果确认故障不是由于丝杠窜动引起的。那就要考虑是否是丝杠螺母副之间产生了间隙,这种情况的检测方法基本与检测丝杠窜动相同。用百分表测量与螺母相连的工作台上,正反向转动丝杠,检测出丝杠与螺母之间的A间隙,然后进行调整。


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