滚珠丝杆的故障诊断:故障现象:加工件粗糙度值高。
故障原因:A.导轨的润滑油不足够,致使溜板爬行! 排除方法:加润滑油,排除润滑故障;B.滚珠丝杆有局部拉毛或研损! 排除方法:更换或修理丝杆;C.丝杆轴承损坏,运动不平稳! 排除方法:更换损坏轴承;D.伺服电动机未调整好,增益过大! 排除方法:调整伺服电动机控制系统。
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分析丝杆受力:Tr14×3的梯形螺杆,外径D=14,导程P=3,梯形丝杆传动存在很大的摩擦损耗(滚珠丝杆传动这种损耗很小),一般取n=40%作为有效输出。
1、由旋转运动转化为直线运动的扭矩T和推力F关系为(不计损耗,不计加速):T=F×P/(2×Pi)=F×P/(2×3.14);
2、如果计入启动或停止时的加速度,假设启动加速度a为0.1G(即0.1×9.8=0.98),那么启动时附加的力F2=m×a (m为物体重量,a为启动加速度),F2产生的扭矩T2×40%=F2×P/(2×3.14)=m×a×P/(2×3.14)=0.0468N.m,T2=0.0468/40%=0.117N.m
3、计入损耗时T×40%=F×P/(2×Pi)=F×P/(2×3.14)=100×9.8×3×0.001/(2×3.14)=0.468 N.m,得T=0.468/40%=1.17 N.m。
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滚珠丝杠(滚珠螺杆)的预期寿命必须参考设计品质及制程等几项的安全因子,但主要以动负荷(C)为依据,而影响动负荷的基本因素为——牙型精度、材料特性及表面硬度。
滚珠丝杠是将回转运动转化为直线运动,或将直线运动转化为回转运动的理想的产品,的滚珠丝杠(滚珠螺杆),必须达到在统计学上的B级寿命(亦即90%螺杆均达到所设计的寿命),有50%的滚珠螺杆寿命超过设计寿命值的2~4倍。
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滚珠丝杆与螺母的公称直径差和接触角的关系我国大多数滚珠丝杆副的设计、制造单位所采用的双圆弧型滚珠丝杆副, 其初始接触角一般都设计成45度,由于各项误差的综合影响, 丝杆与螺母的公称直径如完全一致,则在不施加予紧力的情况下, 很难组装起来,并且即令装起来后, 根据螺母要能在丝杆上自行滚落滑下的技术条件,也很难符合要求。
一般采取使螺母的螺纹公称直径比丝杆的公称直径略大一些的措施,这样带来了实际接触角偏大而影响滚珠在循环中出入回珠孔时的流畅性,使得质量和寿命下降,单圆弧型的滚珠丝杆副, 如果放松对公称直径的控制,也会出现类似现象减小初始接触角后, 能起到抵消因滚珠丝杆副公称直径差引起的部分接触角偏大影响, 对于提高滚珠丝杆付的使用质量及寿命延长, 都有一定的积极意义。
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