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滚珠花键间隙变大,反向定位会丢失

作者:云获客 来源: 技术分享 3 次浏览

滚珠花键磨损后出现角向间隙。转矩或转向反向时,轴要先空转过这段间隙,从动件的角度才跟着变,反向定位因此丢掉一截。

滚珠花键间隙变大,反向定位会丢失

反向时要先走完角向间隙

滚珠花键在花键轴和套筒的沟槽之间放入滚珠,用来传递转矩,同时允许轴相对套筒轴向滑动。预紧正常时,滚珠两侧都贴着沟槽,从一个转向换到另一个转向,几乎没有空角,从动件的角度立刻跟随。

沟槽或滚珠磨损后,滚珠和沟槽之间出现角向间隙。转矩反向或旋转方向反过来时,轴必须先空转过这个角度,滚珠才从一侧沟壁靠到另一侧沟壁。空转的这段角度里,从动件的角位置不变,指令已经反向,实际位置却还停在原处,定位就丢掉一截。

丢失只发生在反向的瞬间,空程角度大小由间隙决定,不随负荷成比例增加。负荷加大后,若丢掉的角度基本不变,就是间隙。轴和套筒的弹性扭转则不同,扭转角随转矩增大,转矩去掉后又弹回来。定位在重载时多丢、卸载后又能回到原角度,应按弹性变形查轴的粗细和支撑,而不是按花键间隙去预紧。

轴向滑动本身不应带来角向空程。花键的正常功能就是边转边滑。若只在反向转动时丢角度,轴向移动仍准确,问题在角向间隙。轴向定位也丢,则要同时怀疑别的环节,不能把轴向误差算到花键沟槽上。角向间隙造成的定位误差方向与反向方向一致,每次换向丢掉的角度大体相同。弹性扭转造成的误差会随转矩改变,间隙造成的误差在轻载反向时就已经存在。花键套固定、轴可以空转的角度,就是间隙本身。这个角度在轴的两端测量应当一致。两端不一致,说明轴还有扭曲或中间还有另一处间隙。只在输出端丢定位、输入端花键没有空程,就不要更换花键。测量时不要带动后面的负载,负载的弹性会把空程掩盖掉一部分。

丝杠、弹性和联轴器丢的不是同一段

滚珠丝杠的反向间隙表现在轴向。螺母换向时,工作台沿轴线多走或少走一截,角度可以仍然准。滚珠花键的间隙表现在角度上,轴线位置可以仍然准。测量时把轴向读数和角向读数分开。只有角度在反向时跳变,才是花键。

花键之前的联轴器、键槽若有间隙,反向同样丢角度。区分位置的办法是固定花键套,只在花键轴上加反向转角。轴已经相对套筒空转了一个角度,从动件还没动,间隙就在花键本身。轴与套筒之间没有空转,空程发生在更上游的连接上,就去查联轴器和键。

滚珠破裂或循环通道卡住时,除了间隙,还有卡滞和转矩波动,转动不均匀,某一转角特别沉。均匀的、每次反向都差不多的空程,多是沟槽和滚珠整体磨损后的间隙。既丢定位又周期性卡一下,应先检查滚珠有没有碎,不能只按磨损间隙去调整。

润滑不良会加快沟槽磨损,是间隙变大的原因,不是另一种定位丢失。油干、有磨屑时,间隙会持续变大。补油可以减慢以后的磨损,不能把已经存在的空程补回去。已经丢掉的反向角度,需要恢复预紧或更换磨损的轴、套和滚珠。

预紧过小的新花键,出厂时就有空程,磨损痕迹却很轻。磨损变大的旧花键,沟槽有光亮的磨带,滚珠不再圆。同样是反向丢定位,新件先查装配预紧,旧件先查磨损。把新件当磨废、或在已经磨松的旧件上只做一次润滑,都对不上原因。

在从动件上打表,让驱动端缓慢正反转。表值要等到驱动端转过一个明显角度后才开始动,这段不起作用的角度就是滚珠花键的角向间隙,反向定位丢的就是它。若这段角度随转矩比例变化,并在卸载后消失,则是扭转弹性。若轴向同时错位,再查丝杠。只有确认空程在花键的角向、而且不随载荷比例增大,才按间隙变大来恢复预紧或更换。

因此要用轻载、缓慢反向来检查花键。轻载已经丢角,再加重载几乎不增加,即可排除轴的扭转变形。沟槽还没有磨出台阶时,可以用预紧恢复间隙。沟槽已经有台阶,加粗滚珠也贴不回原有角度,应当更换轴套和滚珠。