絲桿間隙和相關(guān)故障

1、絲桿間隙和相關(guān)故障.txt生活是一張千瘡百孔的網(wǎng)，它把所有激情的水都漏光了。寂寞就是你說 話時沒人在聽，有人在聽時你卻沒話說了！絲桿間隙和相關(guān)故障發(fā)布時間：2010-2-1 11:53:28上海漣恒精密機械有限公司用手脈發(fā)生器移動相關(guān)軸，（將手脈倍率定為1X100的擋位，即每變化一步，電機進(jìn)給0.1mm），配合百分表觀察相關(guān)軸的運動情況。在單向運動精度保持正常 后作為起始點的正向運動，手脈每變化一步，機床該軸運動的實際距離d=d1=d2=d3 二0.1mm，說明電機運行良好，定位精度良好。而返回機床實際運動位移的 變化上，可以分為四個階段： 機床運動距離d1 d=0.1mm（斜率大于1）;表現(xiàn)

2、出為d=0.1mm d2d3（斜率小于1）; 機床機構(gòu)實際未移動，表現(xiàn)出最標(biāo)準(zhǔn)的反 向間隙；機床運動距離與手脈給定值相等（斜率等于1）,恢復(fù)到機床的正常運 動。滾珠絲杠副故障大部分是由于運動質(zhì)量下降、反向間隙過大、機械爬行、 潤滑不良等原因造成的。下表為滾珠絲杠副常見故障以及診斷方法。滾珠絲桿副故障診斷序號故障現(xiàn)象故障原因1 / 12排除方法1加工件粗糙度值高導(dǎo)軌的潤滑油不足夠，致使溜板爬行加潤滑油，排除潤滑故障滾珠絲桿有局部拉毛或研損更換或修理絲桿絲桿軸承損壞，運動不平穩(wěn)更換損壞軸承伺服電動機未調(diào)整好，增益過大調(diào)整伺服電動機控制系統(tǒng)2反向誤差大，加工精度不穩(wěn)定絲桿軸聯(lián)軸器錐套松動重新緊固并用

3、百分表反復(fù)測試絲桿軸滑板配合壓板過緊或過松重新調(diào)整或修研，用0.03mm賽尺不入為合格絲桿軸滑板配合楔鐵過緊或過松重新調(diào)整或修研，使接觸率達(dá) 70%以上，用0.03mm賽尺不入為合格滾珠絲桿預(yù)緊力過緊或過松調(diào)整預(yù)緊力，檢查軸向竄動值，使其誤差不大于2 / 120.015mm滾珠絲桿螺母端面與結(jié)合面不垂直，結(jié)合過松修理、調(diào)整或加墊處理絲桿支座軸承預(yù)緊力過緊或過松修理調(diào)整滾珠絲桿制造誤差大或軸向竄動用控制系統(tǒng)自動補償能消除間隙，用儀器測量并調(diào)整絲桿竄動 潤滑油不足或沒有調(diào)節(jié)至各導(dǎo)軌面均有潤滑油其他機械干涉排除干涉部位3滾珠絲桿在運轉(zhuǎn)中轉(zhuǎn)矩過大二滑板配合壓板過緊或研損重新調(diào)整或修研壓板，使0.04m

4、m賽尺塞不入為合格滾珠絲桿螺母反向器損壞，滾珠絲桿卡死或軸端螺母預(yù)緊力過大 修復(fù)或更換絲桿并精心調(diào)整絲桿研損更換伺服電動機與滾珠絲桿聯(lián)接不同軸調(diào)整同軸度并緊固連接座3 / 12無潤滑油調(diào)整潤滑油路超程開關(guān)失靈造成機械故障檢查故障并排除伺服電動機過熱報警檢查故障并排除4絲桿螺母潤滑不良分油器是否分油檢查定量分油器油管是否堵塞清除污物使油管暢通5滾珠絲桿副噪聲滾珠絲桿軸承壓蓋壓合不良調(diào)整壓蓋，使其壓緊軸承滾珠絲桿潤滑不良檢查分油器和油路，使?jié)櫥统渥銤L珠產(chǎn)生破損更換滾珠電動機與絲桿聯(lián)軸器松動擰緊聯(lián)軸器鎖緊螺釘齒輪傳動噪聲的成因及破解之法4 / 12傳統(tǒng)衡量齒輪傳動性能的兩個主要因素是:負(fù)載能力和疲

5、勞壽命，往往將傳動噪音與傳動精度忽略掉。隨著ISO14000、IS018000兩項標(biāo)準(zhǔn)的相繼頒布，控制齒輪傳動噪音這一因素的重要 性日趨明顯，工業(yè)發(fā)展與需求對高精密設(shè)備的傳動誤差的要求也越來越嚴(yán)格（齒輪傳動側(cè)隙）。目前已知的齒輪噪音形成因素，大致可從設(shè)計、制造、安 裝、使用維護(hù)等幾個方面分析。設(shè)計原因及對策1. 齒輪精度等級齒輪傳動系統(tǒng)設(shè)計時，設(shè)計者往往從經(jīng)濟(jì)因素考慮，盡可能比較經(jīng)濟(jì)的確 定齒輪精度等級，殊不知精度等級是齒輪產(chǎn)生噪聲等級與側(cè)隙的標(biāo)記。美國齒 輪制造協(xié)會曾通過大量的齒輪研究，確定高精度等級齒輪比低精度等級齒輪產(chǎn) 生的噪聲要小的多。因此，在條件允許的情況下，應(yīng)盡可能提高齒輪的精度等

6、 級，來減小齒輪噪聲，減少傳動誤差。2. 齒輪寬度在齒輪傳動系統(tǒng)允許時，增加齒寬，可以減少恒定扭矩下的單位負(fù)荷。降 低輪齒撓曲，減少噪聲激勵，從而降低傳動噪聲。德國H奧帕茲的研究表明,扭矩恒定時，小齒寬比大齒寬噪聲曲線梯度高。同時增長齒寬能加大齒輪的承 載能力。3. 齒距和壓力角小齒距能保證有較多的輪齒同時接觸，齒輪重疊增多，減少單個齒輪撓 曲，降低傳動噪聲，提高傳動精度。較小的壓力角由于齒輪接觸角和橫向重疊 比都比較大，因此運轉(zhuǎn)噪聲小、精度高。4. 運轉(zhuǎn)速度根據(jù)德國H奧帕茲的試驗研究表明，隨著齒輪運轉(zhuǎn)速度增加，噪聲等級升5 / 125. 齒輪箱結(jié)構(gòu)試驗研究表明，采用圓筒形箱體對減震有利，在其

7、他條件相同的情況下， 普通結(jié)構(gòu)齒輪箱體的噪聲級比圓筒形箱體噪聲級平均高 6dB。對齒輪箱體進(jìn)行 共振測試，找出共振位置，增加適當(dāng)?shù)慕顥l（板），可以明顯地減少振動，降 低噪聲。多級齒輪傳動時要求瞬時傳動比的變化盡量小，已保證傳動平穩(wěn)，沖 擊及振動小，噪聲低。6. 齒輪聲輻射特征分析在選擇用不同結(jié)構(gòu)形式的齒輪時，對其特定結(jié)構(gòu)建立聲輻射模型，進(jìn)行動 力學(xué)分析，對齒輪傳動系統(tǒng)噪聲進(jìn)行預(yù)先評估。以便根據(jù)使用者的不同要求（使用場所，是否無人操作，是否在城區(qū)內(nèi)，地上、地下建筑物有無特定要 求，是否有噪聲防護(hù)，或無其他特定要求）去滿足。制造原因及對策1. 誤差影響制造過程齒形誤差、齒距誤差、齒向誤差是導(dǎo)致傳動

8、噪聲的主要誤差。也 是齒輪傳動精度難以保證的一個問題點。齒形誤差小、齒面粗糙度小的齒輪，在相同試驗條件下，其噪聲比普通齒 輪要小10dBo齒距誤差小的齒輪，在相同試驗條件下，其噪聲級比普通齒輪要 小612dB。但如果有齒距誤差存在，負(fù)載對齒輪噪聲的影響將會減少。齒向誤差將導(dǎo)致傳動功率不是全齒寬傳遞，接觸區(qū)轉(zhuǎn)向齒的這端面或那個 端面，因局部受力增大輪齒撓曲，導(dǎo)致噪聲級提高。但在高負(fù)載時，齒變形可 以部分彌補齒向誤差。齒輪噪聲的產(chǎn)生與傳動精度有很直接的關(guān)系。2. 裝配同心度和動平衡裝配不同心將導(dǎo)致軸系運轉(zhuǎn)的不平衡，且由于齒論嚙合半邊松半邊緊，共 同導(dǎo)致噪聲加劇。6 / 12高精度齒輪傳動裝配時的不

9、平衡將嚴(yán)重影響傳動系統(tǒng)精度3. 齒面硬度隨著齒輪硬齒面技術(shù)的發(fā)展，其承載能力大、體積小、重量輕、傳動精度 高等特點使其應(yīng)用領(lǐng)域日趨廣泛。但為獲得硬齒面采用的滲碳淬硬使齒輪產(chǎn)生 變形，導(dǎo)致齒輪傳動噪聲增大，壽命縮短。為減少噪聲，需對齒面進(jìn)行精加 工。目前除采用傳統(tǒng)的磨齒方法外，又發(fā)展出一種硬齒面刮削方法，通過修正 齒頂和齒根，或把主被動輪的齒形都調(diào)小，來減少齒輪嚙入與嚙出沖擊，從而 減少齒輪傳動噪音。4. 系統(tǒng)指標(biāo)檢定在裝配前零部件的加工精度及對零部件的選配方法（完全互換，分組選 配，單件選配等），將會影響到系統(tǒng)裝配后的精度等級，其噪聲等級也在影響 范圍之內(nèi)，因此，裝配后對系統(tǒng)各項指標(biāo)進(jìn)行檢定（

10、或標(biāo)定），對控制系統(tǒng)噪 聲是很關(guān)鍵的。安裝原因及對策1. 減振和阻斷措施對齒輪傳動系統(tǒng)在安裝時應(yīng)盡量避免機身與基礎(chǔ)支撐及連接件之間發(fā)生共 振，產(chǎn)生噪聲。齒輪傳動系統(tǒng)常常會發(fā)生一只或幾只齒輪在某些速度范圍內(nèi)產(chǎn) 生共振，除設(shè)計原因外，與安裝時未經(jīng)空試揪出共振位置。并采取相應(yīng)減振或 阻斷措施有直接關(guān)系。某些要求低傳動噪聲和振動的齒輪傳動系統(tǒng)（如檢測儀 器），應(yīng)選用咼韌性，咼阻尼的基礎(chǔ)材料（如冶金設(shè)計研究院研制的環(huán)氧樹脂 砂漿基礎(chǔ)材料）來減少噪聲和振動的發(fā)生。2. 幾何精度調(diào)整由于安裝時幾何精度未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，導(dǎo)致傳動系統(tǒng)發(fā)生共振，從 而產(chǎn)生噪聲，這就應(yīng)該在改善安裝工藝，增加工裝，保證裝配人員的

11、整體素質(zhì) 有直接關(guān)系。3. 零部件松動7 / 12在安裝時由于個別零部件的松動（如軸承預(yù)緊機構(gòu)，軸系定位機構(gòu)，撥叉 限位機構(gòu)等），導(dǎo)致系統(tǒng)定位不準(zhǔn)，非正常位置嚙合，軸系移動，產(chǎn)生振動和 噪聲。這一系列需從設(shè)計結(jié)構(gòu)出發(fā)，盡量保證各機構(gòu)的聯(lián)接穩(wěn)定，采用多種聯(lián) 接方式。4. 傳動部件損壞在安裝時由于不當(dāng)操作損傷傳動部件，導(dǎo)致系統(tǒng)運動不準(zhǔn)確或運動失穩(wěn)； 高速運動部件由于受損導(dǎo)致油膜振動；人為造成運動件動不平衡；都產(chǎn)生振動 和噪聲。這些原因在安裝過程中都是必須注意和盡量避免的。對無法修復(fù)的損 傷零部件，必須予以更換，以保證系統(tǒng)獲得穩(wěn)定的噪聲等級。使用維護(hù)原因及對策對齒輪傳動系統(tǒng)正確的使用維護(hù)雖不能降低系

12、統(tǒng)噪聲等級，保證傳遞精 度，但卻能防止其指標(biāo)劣化，增大使用壽命。1. 傳動系統(tǒng)內(nèi)部清潔傳動系統(tǒng)內(nèi)部的清潔是保證齒輪正常運轉(zhuǎn)的基本條件，任何雜質(zhì)污物的進(jìn) 入都將影響并損傷齒輪傳動系統(tǒng)，最終導(dǎo)致噪聲的產(chǎn)生，損壞傳動系統(tǒng)。2. 系統(tǒng)正常工作的工作溫度保證傳動系統(tǒng)正常的工作溫度，防止系統(tǒng)因過大的溫升產(chǎn)生變形，導(dǎo)致非 正常嚙合，可以防止噪聲的增大。3. 及時的潤滑和正確使用油品不認(rèn)真的潤滑和錯誤的使用潤滑油脂都將對系統(tǒng)產(chǎn)生不可估量的損害。保 證系統(tǒng)得到及時正確的潤滑，可使系統(tǒng)保持在一定的噪聲等級范圍內(nèi)，延緩劣 化趨勢。高速運轉(zhuǎn)的齒輪，齒面摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱能，潤滑不當(dāng)，將會導(dǎo)致 輪齒的損傷，影響精度，噪

13、聲亦會增大。設(shè)計時要求齒輪副有適當(dāng)?shù)拈g隙（嚙 合輪齒的非工作面間的間隙，以補償熱變形與貯存潤滑油脂）。對潤滑油脂的正確使用和選擇，可保證系統(tǒng)安全有效運行，穩(wěn)定噪聲等8 / 124. 對齒輪運動系統(tǒng)的正確使用按照系統(tǒng)正常操作順序使用它，可以最大限度地避免系統(tǒng)的損傷及損壞， 保證穩(wěn)定的噪聲等級。在系統(tǒng)的正常負(fù)載范圍使用系統(tǒng)，因為齒輪傳動系統(tǒng)傳 動噪聲隨負(fù)載的增加而增大。5. 定期維護(hù)與保養(yǎng)定期的維護(hù)保養(yǎng)（換油，更換已磨損零部件，緊固件松動部件，清除系統(tǒng) 內(nèi)部雜物，調(diào)整各部間隙至標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值，檢定各項幾何精度等。）可以提高系 統(tǒng)抵抗噪聲等級劣化能力，維持系統(tǒng)狀態(tài)穩(wěn)定。結(jié)論齒輪傳動噪聲控制是一個系統(tǒng)工程

14、，它涉及了齒輪傳動設(shè)計，制造，安 裝，使用維護(hù)直至更新的全過程，它不僅對設(shè)計者，生產(chǎn)制造者，也對安裝使 用維護(hù)保養(yǎng)者提出了諸多要求，上述任何環(huán)節(jié)未受到有效控制，齒輪傳動噪聲 控制都將歸與失效。二、齒輪的工作特點（一）齒輪的接觸型式及摩擦特點：（見表）齒輪的接觸型式及摩擦特點：（見表）齒輪類型接觸形式主要摩擦特點正齒輪線滑動及滾動人字齒輪線滑動及滾動圓錐齒輪線滾動及滑動9 / 12直齒線滾動及滑動曲齒線滾動及滑動蝸輪蝸桿點滑動雙曲線齒輪線滑動及滾動螺旋齒輪點滑動（二）齒輪的工作特點：不同類型的齒輪有著不同的工作特性，如：正齒輪傳動時，齒面接觸線是一條與軸線平行的直線，其輪齒的嚙合是沿 整個齒寬同

15、時接觸，或同時分開，所以容易引起沖擊和噪音。為了克服這種缺 點，產(chǎn)生了斜齒、螺旋齒、曲齒、圓錐曲齒、雙曲線齒等傳動以達(dá)到傳動平 穩(wěn)、減少沖擊和噪音等目的。同時這些齒輪在嚙合區(qū)內(nèi)，接觸線的總長要比直 齒輪長，且在同一時間內(nèi)，有幾個齒同時嚙合，嚙合的部分比直齒多，從而使 齒面上的比壓降低，提高了齒輪傳動的承載能力，增長了使用壽命。（三）齒輪的工作條件隨著現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，特種、重型、高速、強載設(shè)備的出現(xiàn)，齒輪的 傳動條件越加苛刻，特別是汽車工業(yè)、航空工業(yè)等表現(xiàn)突出，其他一般工業(yè)齒 輪裝置的減速箱、傳動箱工作條件較為緩和?？傊X輪在不同運轉(zhuǎn)工作條件 下，齒輪的齒面嚙合壓力、齒輪的圓周速度以及在工作

16、時油的溫度等有較大的 差異，其齒面嚙合承載的壓力為0.84Gpa,齒輪的圓周速度為5100m/s，其工作運轉(zhuǎn)時的油溫在 40 200 C之間。三、齒輪的損壞狀況齒輪損壞的形式10 / 12齒輪損壞的形式可分為四種類型:黏著磨損、磨粒磨損、疲勞磨損、和腐蝕磨損。以上四種類型的磨損表現(xiàn) 在不同的工作條件下（扭矩及速度等）損壞的主要原因當(dāng)摩擦副在運轉(zhuǎn)過程中，其一是潤滑油因粘度小，速度太低，負(fù)荷太大， 不能建立油膜；其二是圓周速度過大，負(fù)荷過重，產(chǎn)生滑動滾動、潤滑油的質(zhì) 量等級差，粘度不合適、缺油等造成的不同程度黏著磨損；其三是潤滑系統(tǒng)內(nèi) 混進(jìn)外部的塵埃等微粒以及內(nèi)部磨屑、膠質(zhì)等雜質(zhì)造成微粒磨損；其四，在周 期循環(huán)接觸應(yīng)力的反復(fù)作用下，使齒輪產(chǎn)生疲勞磨損，使表面材料產(chǎn)生點蝕、 剝落以及斷裂；其五，潤滑系統(tǒng)內(nèi)混進(jìn)水、金屬微粒、化學(xué)污染物、以及潤滑 油的化學(xué)作用和氧的參予下等造成腐蝕磨損等?？傊X輪的損壞是齒輪在運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生滑動、滾動、沖擊以及潤滑材 料等介質(zhì)與摩擦副的相互作用下引起的擦傷、點蝕、斷裂等損壞。四、齒輪的潤滑對齒輪潤滑油的主要質(zhì)量性能要求：1、適當(dāng)?shù)恼扯群土己玫恼硿匦阅?；粘度不能太低，不能形成足夠厚的?膜，但粘度也