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時(shí))的鋼珠破裂,約須1400kg(3080磅)~1600kg(3520磅)。滾珠絲桿作動(dòng)時(shí),當(dāng)有、無潤滑時(shí)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(shè)計(jì)過程中須考慮潤滑油的補(bǔ)充,如無法使用自動(dòng)潤滑系統(tǒng),必須將潤滑油的補(bǔ)充計(jì)畫列入保養(yǎng)手冊(cè)。
回流系統(tǒng)凹陷或斷裂:
螺帽過行程或回流系統(tǒng)受到撞擊會(huì)造成回流系統(tǒng)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(dòng)而非滾動(dòng),最后造成回流系統(tǒng)斷裂。預(yù)防方式可在螺桿前后端加裝防撞器,防止過行程時(shí),回流系統(tǒng)及螺帽受損。
滾珠絲桿肩部斷裂:
不當(dāng)設(shè)計(jì):螺桿肩部應(yīng)避免銳角設(shè)計(jì),以減少局部應(yīng)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(duì)應(yīng)方向的鎖定螺帽面平行度不佳·皆會(huì)導(dǎo)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(shí))。
徑向力或反復(fù)應(yīng)力:安裝螺桿時(shí)造成偏心會(huì)產(chǎn)生異常的交變剪應(yīng)力并使?jié)L珠絲桿提早損壞。螺桿肩部尺寸的設(shè)計(jì),應(yīng)避免與螺桿截面積差異過大。
溫升對(duì)滾珠絲桿的影響:
滾珠絲桿運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),溫升會(huì)影響到機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)精度,特別是高速且高精度的機(jī)械。以下是影響滾珠絲桿溫升因素:(1)預(yù)壓力(2)潤滑(3)預(yù)拉
·預(yù)壓力的影響:
為避免造成機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的失位,可借由提高螺帽剛性來達(dá)到,意指提高螺帽預(yù)壓力達(dá)到一定水準(zhǔn)。施加預(yù)壓力于螺帽會(huì)增加螺牙的摩擦扭矩,并使螺桿在作動(dòng)時(shí)的溫升提高。PMI推薦預(yù)壓力為最大軸向負(fù)荷的1/3,且預(yù)壓力最重不得超過10%的動(dòng)負(fù)荷,以獲得到最佳的壽命及較低的溫升效應(yīng)。
·預(yù)拉的影響:
螺桿軸因熱而伸長變形,會(huì)導(dǎo)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(yù)拉來做補(bǔ)償;而預(yù)拉補(bǔ)償?shù)哪繕?biāo)值就是圖面所標(biāo)示的負(fù)T值。過大的預(yù)拉會(huì)燒壞支撐軸承。因此PMI建議采用小于5℃的預(yù)拉值·但若螺桿直徑超過50mm時(shí)也不適合做預(yù)拉;螺桿直徑大就需要大的預(yù)拉力,因此導(dǎo)致支撐軸承過熱而燒壞PMI建議約以2~5℃的溫升做為補(bǔ)償值T的基準(zhǔn)(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(xiàng)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(fù)荷情形來做選擇。
當(dāng)工作情況為高速低負(fù)載時(shí)最好選用低黏度油品;低速高負(fù)載時(shí)則建議使用黏度高油品。一般來講,高速時(shí)建議使用潤滑油為40C時(shí)黏度指數(shù)范圍為32~68CSt(ISO VG 32~68(DIN51519);而低速時(shí),建議使用的潤滑油為40C時(shí)黏度指數(shù)范圍為90cSt(ISO VG 90)以上。應(yīng)用于高速且重負(fù)載,必須以強(qiáng)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(dá)到冷卻效果。