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上海慧騰告訴您滾珠絲桿安裝上容易發生問題的原因之三與其預防方法

2021-07-15 15:29:25 

【碎裂】
鋼珠破裂:
鋼珠最常用的材質是鉻鉬鋼,若要使一顆直徑3.175mm(1/8時)的鋼珠破裂,約須1400kg(3080磅)~1600kg(3520磅)。滾珠絲桿作動時,當有、無潤滑時溫升差異明顯,此溫升可能造成鋼珠破裂或損壞,因此造成螺帽或螺桿珠槽的損壞。因此設計過程中須考慮潤滑油的補充,如無法使用自動潤滑系統,必須將潤滑油的補充計畫列入保養手冊。
回流系統凹陷或斷裂:

螺帽過行程或回流系統受到撞擊會造成回流系統凹陷或斷裂,因此阻礙鋼珠的循環路徑,使得鋼珠變成滑動而非滾動,最后造成回流系統斷裂。預防方式可在螺桿前后端加裝防撞器,防止過行程時,回流系統及螺帽受損。

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滾珠絲桿肩部斷裂:
不當設計:螺桿肩部應避免銳角設計,以減少局部應力集中
·螺桿軸頸彎曲: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·皆會導致螺桿肩部的彎曲或斷裂;因此在鎖定螺帽鎖緊的前后,螺桿肩部偏擺量不得超過0.01mm(0.0004時)。
徑向力或反復應力:安裝螺桿時造成偏心會產生異常的交變剪應力并使滾珠絲桿提早損壞。螺桿肩部尺寸的設計,應避免與螺桿截面積差異過大。
溫升對滾珠絲桿的影響:
滾珠絲桿運轉時,溫升會影響到機械傳動系統精度,特別是高速且高精度的機械。以下是影響滾珠絲桿溫升因素:(1)預壓力(2)潤滑(3)預拉
·預壓力的影響:
為避免造成機械傳動系統的失位,可借由提高螺帽剛性來達到,意指提高螺帽預壓力達到一定水準。施加預壓力于螺帽會增加螺牙的摩擦扭矩,并使螺桿在作動時的溫升提高。PMI推薦預壓力為最大軸向負荷的1/3,且預壓力最重不得超過10%的動負荷,以獲得到最佳的壽命及較低的溫升效應。
·預拉的影響:
螺桿軸因熱而伸長變形,會導致定位精度惡化。其熱伸長量可借由公式求出,此熱伸長量可借由預拉來做補償;而預拉補償的目標值就是圖面所標示的負T值。過大的預拉會燒壞支撐軸承。因此PMI建議采用小于5℃的預拉值·但若螺桿直徑超過50mm時也不適合做預拉;螺桿直徑大就需要大的預拉力,因此導致支撐軸承過熱而燒壞PMI建議約以2~5℃的溫升做為補償值T的基準(螺桿每1000mm約-0.02~-0.06mm)。
·潤滑的影響:
潤滑油選擇直接影響滾珠絲桿的溫升。PMI滾珠絲桿須采以油或油脂其中一項的潤滑,一般建議以軸承潤滑油為滾珠絲桿油潤滑,油脂則建議以鋰皂基的油脂。油品黏度選用是依操作速度、工作溫度及負荷情形來做選擇。
當工作情況為高速低負載時最好選用低黏度油品;低速高負載時則建議使用黏度高油品。一般來講,高速時建議使用潤滑油為40C時黏度指數范圍為32~68CSt(ISO VG 32~68(DIN51519);而低速時,建議使用的潤滑油為40C時黏度指數范圍為90cSt(ISO VG 90)以上。應用于高速且重負載,必須以強制冷卻來降低溫度,且可借由中空螺桿或冷卻螺帽通入冷卻油來達到冷卻效果。

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