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滚珠丝杆断轴问题的原因

发布时间:2019-08-30 10:36:34

 滚珠丝杆加工位断裂的现象出现后,一般是几个因素影响的,

第一是丝杆中空部分强度不够,带动负载所需扭矩大于丝杆抗扭强度

第二是丝杆轴和电机轴同心度不够,导致旋转过程中丝杆和电机轴受到反复变化的弯曲应力,导致疲劳损坏,这个就涉及到安装的问题

第三是滚珠丝杆的材质不达标,正常滚珠丝杆所用材质都是标准的轴承钢材质即SCM450 S55C,然后滚珠丝杆表面经过处理,硬度达到58-62度

第四是滚珠丝杆在加工过程中,没有做好校直处理,滚珠丝杆本身就是不同心的,导致和电机轴不同心,

我们可以从丝杆的断裂面来判断,如图

微信图片qqq.jpg

可以看到这个断裂面的外圈是比较光滑的,而稍微中间的部分端面粗糙,呈颗粒状,这是因为裂纹存在一个产生和扩展过程,裂纹的外圈在交变载荷作用下,时而压紧时而分开,多次反复循环(丝杠每旋转一圈就完成一次循环),这就形成断面的光滑区。而断口的颗粒状粗糙区则是最后突然断裂形成的。材料力学上将这种损坏定义为疲劳失效。

疲劳失效是构件在名义应力低于强度极限,甚至低于屈服极限的情况下,突然发生断裂。 

疲劳失效产生的根本原因是交变应力的存在,要避免疲劳失效就需要消除交变应力。丝杠使用过程中产生交变应力的最直接原因是丝杠轴承座的圆心和丝杠螺帽座的圆心不同心。轴承座和螺帽座的钢性越高,偏心距离越大则交变应力越大。

 

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