精密トランスミッションシステムのコアコンポーネントであるボールスクリューは,動作安定性によって機械システムの精度に直接影響します.この記事では,3つの主要なカテゴリーについて説明します原因と解決策に関する技術的な洞察を提供します.
I. 過度に反発する問題
1予備充電が不十分
原因: 前積荷の欠如または不十分な前積荷は,垂直装置における自己重量によるナッツの滑りにつながり,負荷なしの条件では大きな反作用を引き起こす.
分析:前もって装着されていないボールスクリューは0.05mmを超える反作用を示し,位置付け精度を損ない,低負荷,低精度アプリケーションでの使用を制限します.
解決策:
▶ 2つのノートシムまたはスプリングのプレロードを使用して,定数動力負荷の1~3%相当のプレロードを適用する.
▶ 高精度 の シナリオ を 選べば,内蔵 し て いる プレロード (精度 クラス C5 以上) を 備えた 一 つ の 螺母 の 構造 を 選べ.
2. 過剰な扭曲歪み
原因:不適切な熱処理 (硬度が不十分,硬度分布が不均等,柔らかい材料) または長度と直径の比率が過度に高い (L/D > 70) で硬さを減少させる.
分析: L/D比率が70を超えると,自己重量による螺栓の放たれが起こり,ナッツの調整が不適切になり,逆反応が増加します.標準の低い材料の硬さは磨きを加速します.
解決策:
▶ L/D ≤ 60 を維持し,重荷に対して両端固定支柱 (片側支柱の代わりに) を使用する.
▶高強度合金鋼 (例えばSUJ2) を選択し,熱処理が産業硬度基準を満たすことを確認します (ボール:HRC 62 ̇66,ナッツ:HRC 58 ̇62,螺栓:HRC 56 ̇62).
3ローヤリングの不正な選択と設置
原因:角向き接触ベアリングの代わりに深溝球ベアリングを使用するか,ベアリングの設置中に誤った配置 (垂直度誤差 > 0.02mm/m)
分析:深溝のボールベアリングは軸性負荷に耐えられないため,軸性遊びを引き起こし,ベアリングの傾斜は周期的な逆反応の変動を引き起こす.
解決策:
▶ 60° の 接触 角 の 角型 ローヤリング (例えば 7000 シリーズ) を 優先 し て 背面 に 背面 に 設置 する.
▶ 機械加工中に,緩むのを防えるため,二重ロックノットを使用して,0.01mmの許容範囲内で,ベアリングシートのスクリュー肩に垂直であることを確保します.
4支柱の不十分な硬さ
原因:ナッツやベアリングシートの薄壁や低強度材料 (例えば,鋼ではなく鋳鉄)
分析: 負荷下での弾性変形は,スクリュー軸をシフトし,効果的に反作用を増加させます.
解決策:
▶ 壁の厚さを増やす (推奨 ≥15mm) またはリブ構造で強化する.
▶ 重要な 部品 に は,45# スチール を 消し,加熱 し て ください (硬さ HB220~250).
II. 不規則な動きに関する問題
1精密加工の欠陥
(1) 表面 が 過剰 に 粗い
原因: スクロール/ノット・レースウェイの磨き精度が不十分 (Ra > 0.4μm) またはボール丸さの誤差 > 0.001mm
解決法: Ra ≤ 0.2μm でレースウェイの荒さを制御するための超仕上げプロセスを採用する. 丸さ誤差 ≤ 0.0005mm のスクリーンボール.
(2) 鉛/ピッチ偏差
原因:スレッド加工ツールの不十分な精度 (例えば,ピッチ累積誤差 > ±0.015mm/300mm).
解決法: 高精度磨機 (位置付け精度 ±0.005mm) を使用し,レーザー鉛測定器で完成した螺栓を完全に検査します.
(3) 再循環システム故障
原因:循環管の誤った位置 (>0.5mmの偏移) または管内にある穴が球状の詰まりを引き起こす.
解決法: 位置付け装置を使用して回流管を回流路に並べます. 組み立て後,速度 ≥500mm/sで無負荷で走行試験を行います.
2異物物質の侵入と潤滑の障害
(1) 競走 場 の 汚染
原因: 防塵の欠如 (例えば,スクラパー),加工チップ (> 50μm) や塵がレースウェイに入ることを可能にする.
解決法: 双唇密封装置 (IP54保護) を設置し,レーンコースをケロシンで清掃し,リチウムベースの油脂 (NLGIグレード2) を200時間ごとに補充します.
(2) 潤滑剤 が 十分 で ない
原因: 潤滑間隔 (>200時間) を超えたり,不適切な油脂を使用した (例えば,リチウム基ではなくカルシウム基).
ソリューション:自動機器の自動潤滑システム (潤滑間隔 ≤8時間) を統合し,高温環境ではモリブデン二硫化油を使用する.
3装置の誤った配置
原因:ナッツシートとガイドレール間の平行差 > 0.1mm/mまたはベアリングシート穴とスクリュー軸間の同軸差 > 0.03mm.
分析: エクセントリック負荷は球体への片側ストレスのために 30%以上レースコースの摩擦を増やします
解決法: 設置中にダイヤル指示器で校正 (平行度 ≤0.05mm/m,同軸性 ≤0.02mm); 必要に応じてシームを使用して調整する.
部品の故障に関する問題
1ボール骨折
原因:
▶ 材料の欠陥 (例えば,インクルージョン) または低熱処理 (硬さ) ▶ 熱ストレスの濃度 (膨張系数の不一致により,温度差>50°Cでストレスは>800MPaになります).
解決策:
▶ SUJ2 の 軸承 の 鋼球 を 選択 し,磁気 粒子 検査 を 通し て 欠陥 の ある 球 を 拒絶 する.
▶ クーリ を 加える
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