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滚珠丝杠精度失效原因分析(二)

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 滚珠丝杠副的严重变形是指工作过程中产生超过允许值的变形量而导致整个机械设备无法正常工作,或者工作但产品质量严重下降的现象。具体表现为丝杠、螺母滚道严重变形;滚道工作面出现滚珠节距相同的压痕等
产生因素有:静载荷过高,运输或使用不当,受到大的冲击载荷,异物进入造成运转阻塞等。措施:选择合适的产品,正确运输和使用产品,改善密封等,采用赫兹接触空间理论对滚珠丝杠的接触情况进行分析可知,随着滚珠丝杠副载荷的逐渐增加,滚珠丝杠副的轴向变形也在逐渐增加。初步增加载荷时,变形量增加幅度较大,之后渐趋平缓;随 着螺旋升角的增大,滚珠丝杠的变形量在逐渐减少,按照目前的所能制造的最大导程滚珠丝杠来看,螺旋升角不会超过30°,适当地提高滚珠丝杠副的导程,不仅可以有效地提高滚珠丝杠副的传动精度,并且可以有效地减少滚珠丝杠副的接触变形;随着接触角的增大,滚珠丝杠的变形量在逐渐减少,接触角在40°以后,滚珠丝杠的接触角大小已对弹性形变量影响极小,因此大多情况下,滚珠丝杠副所取的接触角均在45°左右。
滚珠丝杠属于精密细长轴类工件,要求有很好的尺寸精度稳定性。在机械加工时,滚珠丝杠要多次产生加工残余应力导致丝杠变形,现在国内对于滚珠丝杠应力去除通常采用加热办法。一根丝杠全部加热保温时间约需200h,热时效时间很长。且费用较大,国内企业对丝杠的制造周期要求大大缩短,因此,尽快寻找一种新的去应力方法,已成为滚珠丝杠制造行业的当务之急。振动时效是一种先进快速无成本时效技术。一般一次去应力过程仅需5~20min,就能达到时效效果,而且可随时随地进行,生产极为简便,一根滚珠丝杠全部去应力时间,采用振动去应力法仅需2~2.5h,是常规加热去应力时问的1/100,成本仅需加热成本的1/80~1/100,堪称无成本去应力法。因此,用振动时效代替热时效,对于提高生产效率,降低成本,保障质量,有极大的现实意义和长远意义。

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