Bilyalı vidalar, hassas iletim sistemlerinin temel bileşenleri olarak, operasyonel kararlılıkları aracılığıyla mekanik sistemlerin doğruluğunu doğrudan etkiler. Bu makale, tipik sorunların üç ana kategorisini ele almaktadır—aşırı boşluk, düzensiz hareket ve bileşen arızası—nedenleri ve çözümleri hakkında teknik bilgiler sunmaktadır.
I. Aşırı Boşluk Sorunları
1. Yetersiz Ön Yükleme
Neden: Ön yükleme eksikliği veya yetersiz ön yükleme, dikey kurulumlarda öz ağırlık nedeniyle somunun kaymasına yol açarak, yük olmaması durumunda önemli boşluklara neden olur.
Analiz: Ön yüklemesi olmayan bilyalı vidalar, 0,05 mm'yi aşan boşluk gösterebilir, bu da konumlandırma doğruluğunu tehlikeye atar ve düşük yük, düşük hassasiyetli uygulamalarla sınırlıdır.
Çözümler:
▶ Çift somunlu şim veya yaylı ön yükleme kullanarak, nominal dinamik yükün %1–3'üne eşdeğer ön yükleme uygulayın;
▶ Yüksek doğruluk senaryoları için, yerleşik ön yüklemeli (C5 veya daha yüksek hassasiyet sınıfı) tek somunlu yapılar seçin.
2. Aşırı Burulma Sapması
Neden: Uygunsuz ısıl işlem (yetersiz sertlik, düzensiz sertlik dağılımı veya yumuşak malzeme) veya aşırı yüksek bir uzunluk-çap oranı (L/D > 70) rijitliği azaltır.
Analiz: 70'i aşan bir L/D oranı, öz ağırlık nedeniyle vida sarkmasına neden olabilir, bu da somun hizasızlığına ve artan boşluğa yol açar; standart altı malzeme sertliği aşınmayı hızlandırır.
Çözümler:
▶ L/D ≤ 60'ı koruyun ve ağır yükler için çift uçlu sabit destekler (tek taraflı destekler yerine) kullanın;
▶ Yüksek mukavemetli alaşımlı çelik (örneğin, SUJ2) seçin ve ısıl işlemin endüstriyel sertlik standartlarını karşıladığından emin olun (bilya: HRC 62–66, somun: HRC 58–62, vida: HRC 56–62).
3. Uygunsuz Rulman Seçimi ve Montajı
Neden: Açısal temaslı rulmanlar yerine derin oluklu bilyalı rulmanların kullanılması veya rulman montajı sırasında hizasızlık (diklik hatası > 0,02 mm/m).
Analiz: Derin oluklu bilyalı rulmanlar eksenel yüklere dayanamaz, bu da eksenel boşluğa neden olur; rulman eğimi, periyodik boşluk değişikliklerine yol açar.
Çözümler:
▶ 60° temas açılı açısal temaslı rulmanlara (örneğin, 7000 serisi) öncelik verin, sırt sırta monte edin;
▶ İşleme sırasında rulman yuvasının vida omuzuna dikliğinin 0,01 mm tolerans dahilinde olduğundan emin olun, gevşemeyi önlemek için çift kilit somunları kullanın.
4. Yetersiz Destek Rijitliği
Neden: Somun veya rulman yuvaları için ince cidarlı veya düşük mukavemetli malzemeler (örneğin, çelik yerine dökme demir).
Analiz: Yük altında elastik deformasyon, vida eksenini kaydırır, bu da boşluğu etkili bir şekilde artırır.
Çözümler:
▶ Destek duvar kalınlığını artırın (önerilen ≥15mm) veya nervürlü yapılarla güçlendirin;
▶ Kritik bileşenler için su verme ve temperleme (sertlik HB220–250) ile 45# çelik kullanın.
II. Düzensiz Hareket Sorunları
1. İşleme Hassasiyet Kusurları
(1) Aşırı Yüzey Pürüzlülüğü
Neden: Vida/somun yatakları için yetersiz taşlama hassasiyeti (Ra > 0,4μm) veya bilya yuvarlaklık hatası > 0,001mm.
Çözümler: Yatak pürüzlülüğünü Ra ≤ 0,2μm'de kontrol etmek için süper finisaj işlemleri uygulayın; yuvarlaklık hatası ≤ 0,0005mm için bilyaları eleyin.
(2) Kurşun/Adım Sapması
Neden: Diş işleme takımlarının yetersiz hassasiyeti (örneğin, adım kümülatif hatası > ±0,015mm/300mm).
Çözümler: Yüksek hassasiyetli taşlama makineleri kullanın (konumlandırma doğruluğu ±0,005mm) ve bitmiş vidaları lazer kurşun ölçüm cihazları ile tam olarak inceleyin.
(3) Geri Dönüşüm Sistemi Arızası
Neden: Geri dönüşüm tüplerinin hizasızlığı (>0,5 mm ofset) veya tüplerin içindeki çapaklar bilya sıkışmasına neden olur.
Çözümler: Geri dönüşüm tüplerini yataklarla hizalamak için konumlandırma fikstürleri kullanın; montajdan sonra ≥500mm/s hızlarda yük olmaksızın çalışma testleri yapın.
2. Yabancı Madde Girişi ve Yağlama Arızası
(1) Yatak Kirlenmesi
Neden: Toz koruma eksikliği (örneğin, kazıyıcılar), işleme talaşlarının (>50μm) veya tozun yataklara girmesine izin verir.
Çözümler: Çift dudaklı contalar takın (IP54 koruması); yatakları gaz yağı ile temizleyin ve her 200 çalışma saatinde lityum bazlı gres (NLGI Sınıf 2) ile yenileyin.
(2) Yetersiz Yağlama
Neden: Yağlama aralıklarını aşmak (>200 saat) veya yanlış gres kullanmak (örneğin, lityum bazlı yerine kalsiyum bazlı).
Çözümler: Otomatik ekipmanlar için otomatik yağlama sistemlerini entegre edin (yağlama aralığı ≤8 saat); yüksek sıcaklık ortamları için molibden disülfit gres kullanın.
3. Montaj Hizasızlığı
Neden: Somun yuvası ile kılavuz ray arasındaki paralellik hatası > 0,1 mm/m veya rulman yuvası deliği ile vida ekseni arasındaki koaksiyellik hatası > 0,03 mm.
Analiz: Eksantrik yükleme, bilyalar üzerindeki tek taraflı stres nedeniyle yatak sürtünmesini %30'dan fazla artırır.
Çözümler: Montaj sırasında bir kadran göstergesi ile kalibre edin (paralellik ≤0,05 mm/m, koaksiyellik ≤0,02 mm); gerekirse hizalama için şim kullanın.
III. Bileşen Arızası Sorunları
1. Bilya Kırılması
Neden:
▶ Malzeme kusurları (örneğin, kapanımlar) veya yetersiz ısıl işlem (sertlik ▶ Termal stres konsantrasyonu (genleşme katsayısı uyuşmazlığı nedeniyle sıcaklık farkı >50°C, stres >800MPa'ya neden olur).
Çözümler:
▶ SUJ2 rulman çelik bilyaları seçin ve manyetik parçacık denetimi ile kusurlu olanları reddedin;
▶ Soğutma ekleyin