滚珠丝杠副卡滞现象原因分析.pdfVIP

2011年 3月 机床与液压 MaL2011 第 39卷 第6期 MACHINE TO0L HYDRAULICS V01．39 No．6 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．06．041 滚珠丝杠副卡滞现象原因分析 陈曼龙 (陕西理工学院，陕西汉 中723003) 摘要：传动效率很高的滚珠丝杠在使用过程中经常出现卡滞现象。生产厂家多认为卡滞可能是丝杠与螺母间隙过大或 不适当预紧造成的，但一直未能做出合理的解释。通过理论分析说明滚珠丝杠副卡滞是由丝杠与螺母滚道建立的滚动体运 动空间改变造成的，并指出保证滚动体在各个法向截面上具有相同的位置是保证滚珠丝杠正常运行的必要条件。 关键词：滚珠丝杠副；卡滞现象；原因分析 中图分类号：TH132．1 文献标识码 ：B 文章编号：1001—3881(2011)6—128—2 滚珠丝杠以其传动效率高、传动和定位精度高得 的巨大差异，而且当敲击或者振动使这种异常状态发 到广泛应用。但是滚珠丝杠副在装配过程中经常出现 生改变时，丝杠副可以恢复正常。又结合滚珠丝杠副 卡滞现象。发生卡滞的滚珠丝杠副表现为运动明显受 具有很高的传动效率 (一般都在90％以上)，可以判 阻，即使无负载也需要较大的驱动力矩。这给滚珠丝 定滚珠丝杠副发生卡滞是其运行状态异常所致。所 杠副的装配带来极大麻烦。另外 ，滚珠丝杠副在使用 以研究滚珠丝杠副的卡滞现象须从其零件制造误 过程中也会出现卡滞现象，造成设备不能正常工作。 差、装配情况上着手 ，查明驱动力矩异常增大的真 经常发生卡滞的滚珠丝杠副会很快损坏，造成设备停 正原 因。 机。对此滚珠丝杠生产厂家认为是制造 中零件精度不 2．1 造成滚珠丝杠副卡滞现象发生的几种情况 足造成的，对具体卡滞现象的发生机理却不能做出合 根据滚珠丝杠副的结构 ，丝杠与螺母不直接接 理解释。尽管 目前对滚珠丝杠研究已经相当广泛 ，但 触，滚珠丝杠副的运动传递是依靠滚动体来实现的。 是对滚珠丝杠副卡滞问题的研究却较少见到。由于滚 卡滞现象的发生必然出现在滚动体运动状态异常的情 珠丝杠应用十分普遍 ，因此了解、分析造成丝杠副卡 况下。滚珠丝杠副滚动体运动形式表现为周 向、轴 滞现象的原因是十分必要的。 向、径向运动以及滚动体 自转。对滚珠丝杠而言，这 1 滚珠丝杠副的卡滞现象 几种运动形式中任何一种发生异常都可以造成卡滞现 在实际生产中，各种类型的滚珠丝杠副都存在卡 象 。 滞现象。区别于极少发生的卡死现象 ，滚珠丝杠在装 2．1．1 由丝杠与螺母径向间隙造成的卡滞情况分析 配或者使用过程中会经常出现卡滞现象。滚珠丝杠副 从结构误差方面考虑，影响滚珠丝杠作周向运动 的卡滞现象与丝杠副卡死现象是不同的，卡死后的滚 的因素主要有丝杠与螺母间隙和二者轴线夹角。这里 珠丝杠副丝杠相对于螺母无法转动，滚珠丝杠副正、 所说的丝杠与螺母的间隙是指丝杠或螺母作用中径偏 逆运动都无法进行，无论以丝杠还是以螺母做主动 离理想值的间隙。丝杠与螺母的径向间隙会影响其工 件，也无论其驱动力矩有多大都不能使丝杠与螺母产 作时滚动体与滚道的接触角，当存在径向间隙时，接 生相对运动；而卡滞后的滚珠丝杠副可以工作 ，但需 触角会变大而使驱动力矩增大…；同时该径向间隙还 要的驱动力矩为正常工作时的5～10倍，有时甚至更 会影