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如何有效延长滚珠丝杠的寿命?

 

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如何有效延长滚珠丝杠的寿命?

作者:
博特精工
来源:
博特精工
发布时间:
2020/10/10
【摘要】:
如何有效延长滚珠丝杠的寿命?在设计和评估系统控制系统寿命时,不仅是滚珠丝杠副的重要研究内容,也是所有机械元件的重要研究内容。

  如何有效延长滚珠丝杠的寿命?在设计和评估系统控制系统寿命时,不仅是滚珠丝杠副的重要研究内容,也是所有机械元件的重要研究内容。对于机械制品来说,寿命是“产品可以毫无问题地使用的时间段(或距离或次数)”。那么,滚珠丝杠的寿命是多少?螺旋轴断裂,螺母脱落,循环球脱落,这样的事不会发生的。在达到使用寿命的滚珠丝杠的螺纹槽中,出现了一个称为点蚀的小圆凹陷(直径约为0.2 mm),其可靠性为10%。这称为90%的额定寿命。

  假设有十个具有相同特性的滚珠丝杠副,其中一个出现点蚀,当然,点蚀也会在剩下的9个点蚀中逐渐出现。出现点蚀并不意味着滚珠丝杠会停止工作,滚珠丝杠副的螺纹槽中出现的点蚀长大成为裂纹,然后在螺纹槽剥落的地方剥落。由于丝杠不断通过滚珠施加在轨道的受损部分(薄弱点)上,剥离部分逐渐扩大,滚珠丝杠和螺纹槽不会因为有凹痕或间隙而无法使用。如果被问到“它们是否可以毫无问题地使用”,答案是棘手的。滚珠丝杠不能精确定位,螺纹槽也不能在用作跑道。这就是为什么滚珠丝杠副的使用寿命是“无问题使用滚珠丝杠副的时期”,并被定义为90%的额定寿命。

  从设计的角度看

  (1)保护滚珠丝杠不受灰尘和/或污染物的影响,滚珠丝杠的工作原理是将滚珠滚过螺旋轴和螺母之间的螺旋槽。如果固体沙粒或铁粉等污染物进入,可能会在螺旋轴和滚珠表面形成划痕和麻点,这些损伤成为螺杆槽和滚珠过早剥落的根源。此外,锯末和面粉等粉末可能会导致卡滞和故障,因为当它们与润滑油和液压油等润滑剂混合时,会大大降低润滑剂的性能,防止油膜的形成。有些滚珠丝杠配有刮水槽。但是,由于刮水槽本身不能完全保护滚珠丝杠,因此必须使用除滚珠丝杠以外的机构(例如盖、防尘套等)来覆盖整个滚珠丝杠。

  (2)尽量使负荷均匀分布,滚珠丝杠是一种机械元件,在轴向载荷(轴向载荷)作用下工作,它不能承受径向载荷或力矩载荷。如果滚珠丝杠承受这些载荷,载荷集中在滚珠和丝杠槽的某一部位,其寿命将大大缩短。

  从装配的角度看

  (1)装配精度非常重要,滚珠丝杠轴、轴承、导向器、螺母和外壳的对准不当和角度不当可能导致滚珠丝杠承受力矩载荷,这是滚珠丝杠无法承受的载荷。后果包括故障、异常噪音和振动,这些都会导致使用寿命缩短,还可能导致严重事故,如旋转弯曲疲劳导致螺杆轴断裂。

  (2)在工作温度范围内使用,在正常环境下使用的滚珠丝杠的工作温度通常设置为60℃,因为粘合剂可用于连接滚珠循环部件和用于刮水槽的树脂等。即使不使用粘合剂或树脂,在超过100℃的环境中使用时也需要注意,淬火材料可以保持其硬度的情况下,作为寿命公式基础的额定载荷(假设为100℃或更低),硬度降低可能会缩短寿命。

  从润滑角度看要点

  (1)润滑剂是必不可少的,在滚珠丝杠中,钢球在螺旋轴和螺母之间循环,螺母也是由钢制成的,润滑对于避免金属之间的直接接触至关重要。如果无法重新加注机油,则无法形成防止金属之间接触的油膜,从而导致由于螺钉槽和滚珠之间的直接接触而导致卡滞。需要经常维护和使用润滑装置,以防止滚珠和螺旋槽之间缺少油膜,这不仅适用于滚珠丝杠,也适用于所有滚动或滑动的机械元件。

  (2)根据规格选择润滑剂,选择滚珠丝杠副润滑剂时,应根据其规格选择润滑剂。例如,防锈油不会用作液压油,因为在滚珠丝杠上使用时形成的油膜会防止生锈,但不会帮助滚珠顺利滚动或滑动。在正确的位置选择合适的润滑油对最大限度地延长滚珠丝杠的使用寿命非常重要。

  结论

  每个机械元件的寿命都用不同的单位(时间、距离、次数)来定义的,滚珠丝杠副的使用寿命由总转动次数决定,但换算成总工作时间、行程距离等,使规范的研究更容易。可靠性用“90%额定寿命”表示,先决条件是:“在没有灰尘和/或污染物的环境中使用时,润滑剂不会降解,并且安装正确”。

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