滾珠絲桿發(fā)生問題的原因與預(yù)防:以下敘述三種滾珠絲桿發(fā)生問題的主因及其預(yù)防方法。
間隙太大
1. 無預(yù)壓或預(yù)壓不足 無預(yù)壓的滾珠絲桿垂直放置時,螺帽會因本身的重量而造成轉(zhuǎn)動而下滑;無預(yù)壓的絲桿會有相當?shù)谋诚洞嬖?,?此只能用于較小操作阻力的機器,但主要的顧慮是定位精度較不要求。上銀于不同的應(yīng)用上決定正確的預(yù)壓量,并于出貨前調(diào)好預(yù)壓;因此當您訂購滾珠絲桿前請確實詳述設(shè)備的操作情況。
2. 扭轉(zhuǎn)位移太大(1) 熱處理不當、硬化層太薄、硬度分佈不均或材質(zhì)太軟鋼 珠、螺帽、絲桿的標準硬度分別為HRC 62~66、HRC58~62、HRC 56~62。(2) 不當?shù)脑O(shè)計:細長比(Slender ratio)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(chǎn)生自重下 垂。
3. 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(shè)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(chǎn)生一定量的軸向背隙,因此深溝滾珠軸承并不適用于此。4. 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(dǎo)致背隙的產(chǎn)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(yīng)方向的鎖定螺帽面平行度不佳,會導(dǎo)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(zhuǎn)中鬆脫。
5. 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器的荷載會使其產(chǎn)生偏斜。此方式用 來檢測螺帽座的剛性,類似的也可用來檢測軸承座的剛性。
6. 螺帽座或軸承座組裝不當(1) 由于震動或未加固定銷使得元件鬆脫。以實心銷取代彈簧銷達到定位的目的。(2) 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。(3) 由于震動或缺少彈簧墊圈使得螺帽固定螺絲鬆脫7. 支撐座的表面平行度或平面度超公差 不論結(jié)合元件表面是研磨或剷花,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(diào)整的目的。
8. 馬達與滾珠絲桿結(jié)合不當(1) 聯(lián)軸器結(jié)合不牢固或本身剛性不佳,會使絲桿與馬達間產(chǎn)生轉(zhuǎn)動差(relative rotation)。(2) 若不適合以齒輪驅(qū)動或驅(qū)動結(jié)構(gòu)不是剛體,可用時規(guī)皮帶來驅(qū)動以防止產(chǎn)生滑動。(3) 鍵的鬆動,或是鍵、鍵槽、輪轂間的任何不當搭配,皆會使這些元件間產(chǎn)生間隙。A2-2 不順暢的作動
1. 絲桿加工的問題(1) 絲桿或螺帽珠槽表面粗糙。(2) 鋼珠、絲桿或螺帽真圓度超出公差范圍。(3) 絲桿或螺帽的導(dǎo)程誤差或節(jié)圓直徑超出公差范圍。(4) 迴流管組裝不當。(5) 鋼珠大小或硬度不均。以上的問題不該在高品質(zhì)的產(chǎn)品中發(fā)生才是。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及防鏽袋來包裝滾珠絲桿,如果在包裝或排列的時候未依適當?shù)?程序來執(zhí)行,異物或其他的物體可能會阻礙鋼珠軌道,導(dǎo)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. 過行程 過行程會造成迴流管的損傷及凹陷,甚至斷裂,而造成鋼珠無 ** 常運轉(zhuǎn);在這惡劣的運轉(zhuǎn)條件下,可能造成螺 桿或螺帽珠槽表面的剝離。過行程發(fā)生的原因可能發(fā)生于機臺設(shè)定、極限開關(guān)失效或撞車,為預(yù)防造成滾珠絲桿進一步的損壞,重新安裝前滾珠絲桿須經(jīng)製造商的重新檢修。4. 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。
5. 偏心 如果螺帽座與軸承座不同心時會產(chǎn)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(shè)定的預(yù)壓力越高偏心精度的要求越高。6. 螺帽與螺帽座結(jié)合不當:螺帽安裝時傾斜或偏心會造成異常負載,使馬達運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生電壓不穩(wěn)。7. 搬運時造成滾珠絲桿的損壞
碎裂
1. 鋼珠破裂 鋼珠最常用的材質(zhì)是鉻鉬鋼,若要使一顆直徑3.175mm(1/8吋)的鋼珠破裂,約須1400kg(3080磅)~1600kg(3520 磅)。滾珠絲桿有、無潤滑于作動時溫升差異明顯,此溫升可能造成鋼珠破裂或損壞因此造成螺帽或絲桿珠槽的損壞。因此設(shè)計過程中須考慮潤滑油的補充,如無法使用自動潤滑系統(tǒng),必須將潤滑油的補充計劃列入保養(yǎng)手冊。
2. 迴流管凹陷或斷裂 螺帽過行程或迴流管受到撞擊會造成迴流管的凹陷或斷裂,因此阻礙鋼珠的循環(huán)路徑,使得鋼珠變成滑動而非正 常滾動,最后造成迴流管斷裂。
3. 滾珠絲桿肩部斷裂(1) 不當設(shè)計:絲桿肩部應(yīng)避免銳角設(shè)計,以減少局部應(yīng)力集中。(2) 絲桿軸頸彎曲: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(yīng)方向的鎖定螺帽面平行度不佳,皆 會導(dǎo)致絲桿肩部的彎曲或裂;因此在鎖定螺帽鎖緊的前后,絲桿肩部偏擺量不得超過0.01mm(0.004 吋)。(3) 徑向力或反覆應(yīng)力(fluctuating stress):安裝絲桿時造成的偏心會產(chǎn)生異常的交變剪應(yīng)力并使?jié)L珠絲桿提早損壞。