滚珠丝杆的失效分析


几年,越来越多的滚珠丝杆被用于各式各样的机器,来满足高精度与高性能的设备需求,滚珠丝杆成为使用 最广的传动元件之一。在CNC的机械中,滚珠丝杆增加其定位精度及延长其使用寿命。在传统的机械上,滚珠丝杆 也逐渐取代爱克姆丝杆。滚珠丝杆通常会搭配预压力来消除机器运转时的背隙,但若滚珠丝杆安装不当时就无法展 现其高精度与较长的寿命。此篇文章主要讨论滚珠丝杆的问题与问题的预防,详述一些测定程序来帮助使用者找出 发生不正常背隙的原因。

滚珠丝杆发生问题的原因与预防:以下叙述三种滚珠丝杆发生问题的主因及其预防方法。

间隙太大

1. 无预压或预压不足 无预压的滚珠丝杆垂直放置时,螺帽会因本身的重量而造成转动而下滑;无预压的丝杆会有相当的背隙存在,因 此只能用于较小操作阻力的机器,但主要的顾虑是定位精度较不要求。 上银于不同的应用上决定正确的预压量,并于出货前调好预压;因此当您订购滚珠丝杆前请确实详述设备的操作情况。

2. 扭转位移太大
(1) 热处理不当、硬化层太薄、硬度分佈不均或材质太软钢 珠、螺帽、丝杆的标准硬度分别为HRC 62~66、HRC58~62、HRC 56~62。
(2) 不当的设计:细长比(Slender ratio)太大…等丝杆的细长 比越小刚性越高,细长比的界限必须在60以下如果细长比太大丝杆会产生自重下 垂。

3. 轴承选用不当
通常滚珠丝杆必须搭配斜角轴承,尤其是以高压力角设计的轴承为较佳的选择;当滚珠丝杆承受轴向负载时,一 般的深沟滚珠轴承会产生一定量的轴向背隙,因此深沟滚珠轴承并不适用于此。


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