滾珠絲杠磨損因素

材料選用優(yōu)質(zhì)GCr15鋼。滾珠絲杠的傳動(dòng)功能是通過(guò)鋼球在滾道內(nèi)滾動(dòng)時(shí)帶動(dòng)螺母運(yùn)動(dòng)的。由于一般企業(yè)采用的鋼球硬度達(dá)60HRC，這就要求滾道表面的硬度必須為58~63HRC，硬度太低則滾道不耐磨，硬度超過(guò)上限則會(huì)大大降低淬火硬化層的力學(xué)性能，會(huì)在滾道表面產(chǎn)生磨削的裂紋，甚至造成絲杠斷裂。對(duì)于滾珠絲杠淬火硬化層深度要求，是基于絲杠耐磨性和長(zhǎng)期反復(fù)運(yùn)動(dòng)的需求，為了保證其能很好地達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命。在對(duì)滾珠絲杠淬火硬化層組織的要求中，特別強(qiáng)調(diào)馬氏體組織必須控制在1~4級(jí)，即隱針狀馬氏體，不允許出現(xiàn)粗針狀馬氏體。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，類(lèi)似滾珠絲杠這樣精密的滾動(dòng)軸承類(lèi)產(chǎn)品，如果淬火組織過(guò)粗則有可能在后續(xù)的磨削加工中產(chǎn)生裂紋。對(duì)于滾珠絲杠編碼感應(yīng)淬火徑跳的要求是基于兩方面的原因：一是絲杠精度的要求；二是大批量產(chǎn)品生產(chǎn)的要求。在淬火過(guò)程中產(chǎn)生的徑跳超過(guò)要求，會(huì)影響絲杠的批量加工精度。而且淬火過(guò)后的絲杠硬度高、脆性大，校正工作難度較大，不利于產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)，因此要求淬火時(shí)對(duì)絲杠徑跳進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

        滾珠絲杠副磨損是指表面之間的相對(duì)滑動(dòng)摩擦導(dǎo)致其工作表面金屬不斷磨損而產(chǎn)生的失效。持續(xù)的磨損使各零件逐漸損壞，并最終導(dǎo)致絲杠系統(tǒng)的精度喪失及其他相關(guān)問(wèn)題。按磨損形式通常又分為磨粒磨損和粘著磨損。

 （一）磨粒磨損

磨粒磨損指滾動(dòng)工作表面之間擠入外來(lái)硬質(zhì)顆?；虍愇锘蚪饘俦砻婺バ枷嗷ツΣ炼鸬哪p，常在工作表面造成梨溝狀的擦傷或凹痕。其表現(xiàn)為絲杠系統(tǒng)運(yùn)行劇烈顫抖，有噪聲；滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)阻滯，螺母卡死；絲杠、螺母的滾道工作表面有不均勻凹坑，局部剝離。

       產(chǎn)生因素：密封不合適或損壞造成金屬顆粒等異物侵入；安裝或工作環(huán)境不清潔，造成污染；潤(rùn)滑劑不合適等。措施：選擇合適的密封形式，及時(shí)更換受損密封件；改善運(yùn)輸、安裝與使用方法和條件；選用合適潤(rùn)滑劑并及時(shí)更換等。

（二）粘著磨損

      粘著磨損是指由于摩擦表面的微顯凸起或異物使摩擦受力不均，在潤(rùn)滑條件嚴(yán)重惡化時(shí)，因局部摩擦生熱，造成摩擦面局部變形和材料焊合現(xiàn)象。輕微的粘著磨損稱(chēng)為擦傷，嚴(yán)重的粘著磨損稱(chēng)為咬合。具體表現(xiàn)為滾珠或滾道變粗；接觸面擦傷、材料卷起。

       產(chǎn)生因素：滾珠在進(jìn)入與離開(kāi)承載區(qū)時(shí)急劇變速；潤(rùn)滑劑的種類(lèi)與用量不合適；異物侵入，滾珠滾動(dòng)受阻；有水侵入等。措施：根據(jù)工況選用合適的絲杠產(chǎn)品；適用合適的潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑量；改善密封等。

      絲杠和螺母采用相同的材料和熱處理工藝，硬度基本相同。雖然螺母滾道面的工作時(shí)間比絲杠軸滾道面長(zhǎng)，但是實(shí)踐中卻發(fā)現(xiàn)，絲杠軸的磨損明顯大于螺母，致使絲杠副的有效壽命大大縮短。接觸應(yīng)力理論分析表明，雖然滾珠與絲杠滾道和螺母滾道的接觸壓力相同，但由于接觸曲率不同，其接觸應(yīng)力存在較大差異，滾珠與絲杠滾道的接觸應(yīng)力要大于滾珠與螺母滾到的接觸應(yīng)力，接觸應(yīng)力的差異導(dǎo)致二者摩擦特性不同，這是絲杠滾道磨損較快的一個(gè)重要原因。根據(jù)彈流潤(rùn)滑理論計(jì)算的最小油膜厚度值表明，滾珠與絲杠滾道和螺母滾道接觸副之間無(wú)顯著差異，但絲杠為細(xì)長(zhǎng)軸類(lèi)零件，剛度較低，在磨削過(guò)程中由于振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致精磨表面的粗糙度值較高，因而其潤(rùn)滑狀態(tài)要比螺母滾道更惡劣。另外，在高溫狀態(tài)下，離心力的作用可能會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑油脫離絲杠滾道，造成絲杠滾道潤(rùn)滑狀態(tài)進(jìn)一步惡化。接觸應(yīng)力大且潤(rùn)滑狀態(tài)差，這兩者綜合作用的結(jié)果導(dǎo)致了絲杠滾道磨損過(guò)快，影響了絲杠副的有效壽命。