Sekrup bola, sebagai komponen inti dari sistem transmisi presisi, secara langsung memengaruhi akurasi sistem mekanis melalui stabilitas operasionalnya. Artikel ini membahas tiga kategori utama masalah umum—goyang berlebihan, gerakan tidak menentu, dan kegagalan komponen—memberikan wawasan teknis tentang penyebab dan solusinya.
I. Masalah Goyang Berlebihan
1. Pra-beban Tidak Cukup
Penyebab: Kurangnya pra-beban atau pra-beban yang tidak memadai menyebabkan selip mur karena berat sendiri pada instalasi vertikal, yang mengakibatkan goyang yang signifikan dalam kondisi tanpa beban.
Analisis: Sekrup bola yang tidak diberi pra-beban dapat menunjukkan goyang melebihi 0,05mm, yang mengganggu akurasi penentuan posisi dan membatasi penggunaan untuk aplikasi beban rendah, presisi rendah.
Solusi:
▶ Terapkan pra-beban yang setara dengan 1–3% dari beban dinamis terukur menggunakan shim mur ganda atau pra-beban pegas;
▶ Pilih struktur mur tunggal dengan pra-beban bawaan (kelas presisi C5 atau lebih tinggi) untuk skenario akurasi tinggi.
2. Defleksi Torsi Berlebihan
Penyebab: Perlakuan panas yang tidak tepat (kekerasan tidak mencukupi, distribusi kekerasan yang tidak merata, atau bahan lunak) atau rasio panjang-terhadap-diameter yang terlalu tinggi (L/D > 70) mengurangi kekakuan.
Analisis: Rasio L/D yang melebihi 70 dapat menyebabkan sekrup melengkung karena berat sendiri, yang menyebabkan ketidaksejajaran mur dan peningkatan goyang; kekerasan bahan yang tidak memenuhi standar mempercepat keausan.
Solusi:
▶ Pertahankan L/D ≤ 60 dan gunakan penyangga tetap ujung ganda (bukan penyangga sisi tunggal) untuk beban berat;
▶ Pilih baja paduan berkekuatan tinggi (misalnya, SUJ2) dan pastikan perlakuan panas memenuhi standar kekerasan industri (bola: HRC 62–66, mur: HRC 58–62, sekrup: HRC 56–62).
3. Pemilihan dan Pemasangan Bantalan yang Tidak Tepat
Penyebab: Menggunakan bantalan bola alur dalam alih-alih bantalan kontak sudut, atau ketidaksejajaran selama pemasangan bantalan (kesalahan tegak lurus > 0,02mm/m).
Analisis: Bantalan bola alur dalam tidak dapat menahan beban aksial, menyebabkan celah aksial; kemiringan bantalan menyebabkan variasi goyang berkala.
Solusi:
▶ Prioritaskan bantalan kontak sudut dengan sudut kontak 60° (misalnya, seri 7000), dipasang secara back-to-back;
▶ Pastikan ketegaklurusan dudukan bantalan ke bahu sekrup dalam toleransi 0,01mm selama pemesinan, menggunakan mur pengunci ganda untuk anti-kendur.
4. Kekakuan Penyangga yang Tidak Memadai
Penyebab: Bahan berdinding tipis atau berkekuatan rendah (misalnya, besi cor alih-alih baja) untuk dudukan mur atau bantalan.
Analisis: Deformasi elastis di bawah beban menggeser sumbu sekrup, secara efektif meningkatkan goyang.
Solusi:
▶ Tingkatkan ketebalan dinding penyangga (direkomendasikan ≥15mm) atau perkuat dengan struktur berusuk;
▶ Gunakan baja 45# dengan pendinginan dan temper (kekerasan HB220–250) untuk komponen kritis.
II. Masalah Gerakan Tidak Menentu
1. Cacat Presisi Pemesinan
(1) Kekasaran Permukaan Berlebihan
Penyebab: Presisi penggilingan yang tidak mencukupi untuk jalur sekrup/mur (Ra > 0,4μm) atau kesalahan kebulatan bola > 0,001mm.
Solusi: Gunakan proses super-finishing untuk mengontrol kekasaran jalur pada Ra ≤ 0,2μm; saring bola untuk kesalahan kebulatan ≤ 0,0005mm.
(2) Penyimpangan Timbal/Pitch
Penyebab: Presisi yang tidak memadai dari alat pemesinan ulir (misalnya, kesalahan kumulatif pitch > ±0,015mm/300mm).
Solusi: Gunakan penggiling presisi tinggi (akurasi penentuan posisi ±0,005mm) dan periksa sepenuhnya sekrup yang sudah jadi dengan instrumen pengukur timbal laser.
(3) Kegagalan Sistem Sirkulasi Ulang
Penyebab: Ketidaksejajaran tabung sirkulasi ulang (>0,5mm offset) atau gerinda di dalam tabung yang menyebabkan kemacetan bola.
Solusi: Gunakan perlengkapan penentuan posisi untuk menyelaraskan tabung sirkulasi ulang dengan jalur; lakukan uji coba tanpa beban pada kecepatan ≥500mm/s setelah perakitan.
2. Masuknya Bahan Asing dan Kegagalan Pelumasan
(1) Kontaminasi Jalur
Penyebab: Kurangnya perlindungan debu (misalnya, scraper), yang memungkinkan serpihan pemesinan (>50μm) atau debu masuk ke jalur.
Solusi: Pasang segel bibir ganda (perlindungan IP54); bersihkan jalur dengan minyak tanah dan isi kembali gemuk berbasis litium (NLGI Grade 2) setiap 200 jam pengoperasian.
(2) Pelumasan Tidak Cukup
Penyebab: Melebihi interval pelumasan (>200 jam) atau menggunakan gemuk yang salah (misalnya, berbasis kalsium alih-alih berbasis litium).
Solusi: Integrasikan sistem pelumasan otomatis (interval pelumasan ≤8 jam) untuk peralatan otomatis; gunakan gemuk molibdenum disulfida untuk lingkungan bersuhu tinggi.
3. Ketidaksejajaran Pemasangan
Penyebab: Kesalahan paralelisme antara dudukan mur dan rel pemandu > 0,1mm/m atau kesalahan koaksialitas antara lubang dudukan bantalan dan sumbu sekrup > 0,03mm.
Analisis: Pemuatan eksentrik meningkatkan gesekan jalur lebih dari 30% karena tekanan unilateral pada bola.
Solusi: Kalibrasi dengan indikator dial selama pemasangan (paralelisme ≤0,05mm/m, koaksialitas ≤0,02mm); gunakan shim untuk penyelarasan jika perlu.
III. Masalah Kegagalan Komponen
1. Fraktur Bola
Penyebab:
▶ Cacat material (misalnya, inklusi) atau perlakuan panas di bawah standar (kekerasan ▶ Konsentrasi tegangan termal (perbedaan suhu >50°C menyebabkan tegangan >800MPa karena ketidakcocokan koefisien ekspansi).
Solusi:
▶ Pilih bola baja bantalan SUJ2 dan tolak yang cacat melalui inspeksi partikel magnetik;
▶ Tambahkan pendingin
Pesan Anda harus antara 20-3.000 karakter!
