滚珠丝杆的故障现象及维修

因滚珠丝杠传统系统在数控机床这机构中实际运行最为频繁,各部件经常产生机械磨损和润滑不良,因而,常常出现定位精度下降,反向间隙过大,机械爬行,轴承磨损严重,噪音过大等故障。当这些故障出现时就要我们对此做出正确的诊断,才能及时修复设备。滚珠丝杠在运动中产生的故障现象主要可以分为2类,其具体原因如下。 1.滚珠丝杠副运动不平稳,噪音过大   这种故障现象主要是一些认为原因,具体如下:   (1)伺服电机驱动参数未调整好。   (2)丝杠丝母润滑不良。     2.反向间隙大,定位精度差,加工零件尺寸不稳定 滚珠丝杠螺母副及其支撑系统由于长时间运行产生的磨损间隙,将直接影响数控机床的转动精度和刚性。一般故障现象有:反向间隙大、定位精度不稳定等。根据磨损具体产生的位置,故障原因和细分为一下几类:     (1)滚珠丝杠支撑轴承磨损或轴承预加负荷垫圈配的不合适。   (2)滚珠丝杠双螺母副产生间隙,滚珠磨损。   (3)滚珠丝杠单螺母副磨损产生间隙。     (4)螺母法兰盘与工作台没有固定牢,产生间隙。   3.检测与维修   滚珠丝杠所产生的故障是多种多样的,没有固定的模式。有的故障是渐发性故障,要有一个发展的过程,随着使用时间的增加越来越严重;有的是突发性故障,一般没有明显的征兆,这种故障是各种不利因素及外界共同作用而产生的。所以通过正确的检测来确定真正的故障原因,是快速准确维修的前提。   滚珠丝杠螺母副及支撑系统间隙的检查维修   当数控系统出现反向误差大,定位精度不稳定,过象限出现刀痕时,首先要检测丝杠系统有没有间隙。检测的方法是:用百分表配合钢球放在丝杠的一端中心孔中,测量丝杠的轴向串动,另一块百分表测量工作台移动;正反转动丝杠,观察百分表上反映的数值,根据数值不同的变化确认故障部位。   (1)丝杠支撑轴承间隙的检测与修理。 如测量丝杠的百分表在丝杠正反向转动时指针没有摆动,说明丝杠没有串动现象,该百分表最大与最小测量值之差就是丝杠的轴向串动距离。这时,我们就要检查支撑轴承的背帽是否锁紧,支撑轴承是否磨损失效,预加负荷轴承垫圈是否合适。如果轴承没有问题,是要从新配做预加负荷垫圈就可以了。如果轴承没有损坏,需要把轴承更换掉,从新配做预加负荷垫圈,再把背帽背紧。丝杠轴向串动大小主要在于支撑轴承预加负荷垫圈的精度。丝杠安装精度最理想的状态是没有正反间隙,支撑轴承还要有0.22mm左右的过盈。 (2)滚珠丝杠双螺母副产生间隙的检测与维修   通过检测,如果确定故障不是由于丝杠串动引起的,那就要考虑是否是丝杠螺母之间产生了间隙,这种情况的检测方法几本跟丝杠检测串动相同,用百分表测量与螺母相连的工作台上,正 反向转动丝杠,检测出丝杠与螺母之间的最大间隙,然后进行调整。   (3)单螺母副的检测与维修   对于单螺母滚珠丝扛,丝杆螺母副之间隙是不能调整的。 如检测出丝杠螺母副存在间隙,首先检测丝杠和螺母的螺纹圆弧是否已经磨损,如磨损严重,必须更换全套丝杠螺母;如检查磨损轻微,就可以更换更大直径的滚珠来修复。在修复时,首先要检测出丝杠螺母副的最大间隙,换算成滚珠直径的增加,然后选配合适的滚珠重新装备。这样的维修是比较复杂,所需时间长,要求技术水平高。 (4)螺母法兰盘与工作台连接没有固定好而产生的间隙 这个问题一般容易被人发现,因机床长期往复运动,固定法兰盘的螺钉松动产生间隙,在检查丝杠螺母间隙时最好把该故障因素先排除,以免在维修时走弯路。   (5)滚珠丝杠螺母副运动不平稳、噪音过大等故障的维修   滚珠丝杠螺母副不平稳和噪音过大,大部分是由于润滑不良造成的,但有时也可能因伺服电驱动参数未调整好造成的。   轴承、丝杠螺母副润滑不良     机床在工作中如产生噪音和振动,在检测机械传动部分没有问题后,首先,要考虑到润滑不良的问题,因为很多机床经过多年的运转,丝杠螺母自动润滑系统往往堵塞,不能自动润滑。这时,可以在轴承、螺母中加入耐高温、耐高速的润滑脂就可以解决问题,润滑脂能保证轴承、螺母正常运行数年之久。 滚珠丝杠副的修复  …

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滚珠丝杆的概念及特点

滚珠丝杠副是由丝杠,螺母,滚珠组成的机械元件。其作用是将旋转运动转变为直线运动,或逆向由直线运动变为旋转运动。丝杠、螺母之间用滚珠做滚动体。 内循环、外循环滚珠丝杠副 一般定义为:滚珠在循环中始终不脱离丝杠表面的为内循环,反之为外循环。内循环有浮动(F)与固定(G)之分,外循环有螺旋槽(L)、插管(C)和端盖(DG)之分,其中插管式又有埋入式(CM)和凸出式(CT)之别。相对来说,内循环滚珠丝杠副的螺母安装直径可以更紧凑,因此应用也最广泛。 单圆弧、双圆弧各有何特点? 单圆弧的优点是无偏心,工艺上易获得,缺点是用于“T类”丝杠时轴向间隙大,运动滞后,若减小间隙,滚珠接触点低,受力差,加工时磨出“油槽”,测不准节圆(滚珠或测棒与滚道圆弧不相切)。双圆弧避免了上述缺点,但工艺上难获得。 滚珠丝杠副有哪些特点? (1)传动效率高。(达85%—98%)。 (2)灵敏度高。(无颤动、无爬行,同步性好)。 (3)定位精度高。(可以实现无间隙传动,刚度强,温升小)。 (4)使用寿命长。(是普通滑动丝杠的4倍以上,磨损小,精度保持期长)。 (5)使用、润滑和维修方便、可靠。 (6)可逆向传动,不自锁。(在垂直使用或需急停时,应附加自锁或制动装置) 浮动内循环返向器有何特点? 优点是: (1)流球通道为立体相切对称变曲率腔,技术含量高; (2)圆形孔工艺性好,螺母轴向距离小,外径尺寸紧凑; (3)凸筋既定位,又铲球,起双重作用; (4)型腔为半开空间隧道,流球顺畅,与丝杠外径不摩擦; (5)塑料制成,成本低,吸收振动,噪音小; (6)可在上下及圆周方向上微量浮动,经跑合后自动趋向最佳位置; (7)有效保护丝杠主体(滚珠脱落故障时,仅返向器损坏); (8)直径适用范围广,还可用于双线(双头)螺纹; 缺点是: (1)不耐高温(适用范围±60℃); (2)丝杠滚道必须一端开通才可以装配。 .插管循环方式的特点是什么? 滚珠在插管内返向平滑,传动平稳:缺点是螺母安装尺寸大,管舌处薄弱,耐磨性、抗冲击性差。不适用于螺母转速高的场合。 端盖式循环方式的特点是什么? 径向尺寸大,轴向尺寸特小,尤其适合大导程多线螺纹;缺点是滚珠易产生撞击、跳动,摩擦损失。端盖式无法进行双螺母预紧 螺旋槽循环方式是否应逐渐淘汰? 螺旋槽式虽然安装尺寸大,工艺复杂,传动不平稳,安装槽有方向性要求(朝上);但挡珠器可阻挡硬性异物进入螺母内,挡球可靠,适用高低温范围非常广,所以还不能淘汰,尤其多用于军工产品。

液压缸的设计相关知识

一.外形设计 1.外形结构尽量采用原结构,若实在加工困难需要变更则必须和客户沟通达成一致,必要时客户签字。 2.若测量数据不是很精确,安装尺寸要取下偏差(确保可以安装到设备上),行程取上偏差(确保可以工作到位)。 二.内部结构设计 设计宗旨:依据现场工作温度、工作介质及本厂加工情况而定。以机械设计手册为依据,计算出内部结构的尺寸。 1.密封的选用必须根据现场工作温度、环境污染情况、工作介质来选用。水-乙二醇介质不能使用聚氨酯密封。 2.油缸的缸头尽量采用V型组合密封,这样可以弥补沟槽加工光洁度的误差。 3.密封沟槽尺寸严格依据设计手册进行设计。 4.油缸活塞密封一般选用格莱圈加导向带,格莱圈的耐高温和抗污染性比较好。 5.气缸密封一般选用日本NOK系列,一定不要使用国产油缸密封,否则气缸启动阻力太大,动作不平稳甚至不工作。 6.油缸缸头缸底和缸筒之间的O型圈密封,最好加挡圈,这样可以弥补加工制作的误差。 7.缸筒和缸头缸底以及中摆的联接尽量不采用焊接的方式,因为焊接会造成缸筒变形,可用螺纹联接或其他连接方式。 三.液压缸气缸的测量 1.液压缸气缸的测量主要是测量以下方面:安装尺寸,缸径和杆径,行程以及外部特殊结构。有标牌的要记录标牌上的一切内容,对于带位移传感器或接近开关的,要记录其型号。缸体内部结构只作为参考,一般不必照搬(内部结构要根据本厂加工能力自行设计)。工作温度,工作介质记录。 2.和现场工人沟通,了解有无特殊要求及现用缸的优缺点。

气缸压力不足的原因及检查方法

在使用过程中,由于磨损、烧蚀、结胶、积碳等原因,气缸活塞组技术状况变坏,从而使气缸密封性不良,发动机动力性和经济性下降。气缸压缩压力检测是检查活塞环、气门及燃烧室的密封质量。发动机气缸压力过低,会造成发动机出现动力下降,燃油或机油消耗量增加,排放超标,启动困难。发动机气缸压力过高,会造成发动机爆燃,启动困难。发动机各缸压力不均,会造成发动机运转粗暴,或缺缸。 1.压缩系漏气 由于磨损损坏、松动和错位,使构成压缩系的零件间出现不应有的间隙,不起密封作用,导致气缸内的空气在压缩过程中泄漏。 (1)气缸垫漏气 气缸垫边缘漏气,致使压缩和作功的行程时有气体窜出。产生气缸垫漏气的原因有:气缸盖固定螺栓预紧力不足,或没有按要求的拧紧顺序分次均匀的拧紧;气缸盖和气缸体接合平面翘曲;气缸套凸出高度不够,或相邻两缸凸出高度差过大,柴油机工作温度过高而烧坏气缸垫;压缩比过高,使爆发压力过大。 (2)活塞环漏气 可在气缸内注入一些干净的机油,若经检查气缸压力显著提高,则说明活塞环密封不严,否则,说明气缸压力与活塞环无关,另外,还可以观察柴油机工作时从加机油口排出的废气量多少来判断。产生活塞环漏气的原因:活塞、活塞环、气缸磨损严重,配合间隙过大,活塞环弹力不足,折断或被积炭卡死在环槽里不能活动,活塞环端间隙和边间隙过大。 (3)气门漏气 包括气门与气门座以及气门座圈与缸盖之间产生漏气。 产生气门漏气的原因有:气门杆积炭过多或弯曲,使气门运动不灵活,造成关闭不及时或关闭不严,积炭落入气门与气门座的接触环带斜面上,使气门关闭不严;气门与气门座的接触环带斜面磨损、烧蚀或接触环带过宽,造成气门关闭不严,气门间隙消失,气门弹簧弹力过小或折断,使气门关闭不严,气门座圈松动或镶气门座圈时不密封,造成漏气。 判断漏气的方法:使柴油机运转一定的时间,待柴油机工作温度上升至50度以上后,停机摇转曲轴,此时,若气门漏气,会感到各缸压缩力不等,在排气管和进气管处能听到很长的嘘叫声,若严重漏气,柴油机工作时能清楚地听到“嗤嗤”的声音。 2.压缩比变小 气缸压缩比变小,也就是燃烧室容积增大,燃烧室容积增大后,气缸压力就会下降;而燃烧室容积增大的原因是修理不当或不及时,如气缸垫太厚,因使用了不合理的气门铰刀而铰削了气缸盖平面,磨修曲轴时,使回转半径减小了,修理连杆时,将其大、小头中心距变小了等。 3.进气阻力大 压缩力是指发动机工作时气缸产生的压力,气缸压力不足的原因可能很多,最常见的有以下三个方面: 进气阻力增大,使进气量减少,如空气滤清器堵塞、气门开度减小,气门配气相位不对等,都可能致进气阻力增大。 现上述故障现象时应对发动机进行气缸压力检测。通过发动机气缸压力检测,分析诊断发动机气缸的密封性和进、排气系统是否通畅,并辅以其他检测和分析查找出故障点,以确定需要哪方面的修理。 1.气缸压力的检查方法 发动机的工况首先看发动机的气缸压力。大部分电喷发动机的气缸压力在1200~1400 kPa,少数高压缩比的发动机气缸压力在1700 kPa以上。发动机原设计气缸压力的大小主要取决于燃烧室的容积和发动机的压缩比,以及是否有增压机构;实际使用中影响发动机各缸压力的主要因素有燃烧室积碳的多少,及燃烧室的密封状况和排气是否通畅等。 1.1缸压检测的前提条件 (1)蓄电池存电量充足。蓄电池亏电,会造成发动机转速过低。 (2)发动机冷却液温度正常。发动机冷却液温度在正常工作温度(80℃以上)。冷车和热车燃烧室密闭度不一样,所以,测得数值也就不一样。 (3)拆下空气滤清器滤芯。 (4)卸下全部火花塞。逐缸地测量各缸气缸压力。不拆火花塞,所测气缸压力将高于实际气缸压力,如拆一个测一个,就会出现越往后测得气缸压力越高。 (5)对于电喷车在测试中必须拆下然油泵保险或其他继电器保险再测量,否则往往会导致“淹缸”以及缸压偏低的情况。 (6)测试孔不得泄漏。测量前将缸压表的软管接头与火花塞孔拧紧,不得泄漏,每次测前还需将缸压表回零,测时一边用起动机旋转曲轴,一边将加速踏板完全踩到底,节气门在全开位置保持3~5s(发动机转速在2500 r/min以上,发动机转速过低,气缸压力就会过低)。 (7)气缸压力的计算。每个缸检测两次,以平均值为该缸的气缸压力。 1.2汽油机气缸压力检查步骤 (1)预热并停止发动机。 (2)拆下发动机罩盖。 (3)将点火系统的正极与初级点火线圈断开,使其不起作用,并将其他电线用电工胶带绝缘,使其不能与接地线接触。对无分电器的点火系,拆下4个点火线圈。 (4)拆下4个火花塞,并用空气枪吹掉其凹坑内所有的尘土。 (5)将发动机的燃油泵关掉,使其不起作用或断开4个喷油器连接器。注意:在进行气缸压缩压力检查时,若喷射系统不停止工作,燃料喷射发动机喷出的燃料会进人气缸。若燃料蒸气从火花塞孔喷出,可能会导致严重的爆炸,造成人身伤害。 1.3 柴油机气缸压力的检测方法 用气缸压力表检测柴油发动机气缸压缩压力的方法如下: (1)启动发动机,原地运转,待发动机冷却液温度达到80℃左右时,停止发动机运转。 (2)先清理吹净喷油器安装孔处的尘土脏物。 (3)拆开喷油器上的高压油管和回油管接头,卸下喷油器,把6 MPa的压力表装在喷油器螺纹孔内(千万不可使用手持式压力表)。压力表接头与喷油器座孔接合处应加垫圈,以防漏气。 (4)用起动机带动发动机,压力表的最大读数即为气缸压缩压力值。 将所测定的数值与原厂规定标准值比较不应低于20%,各气缸压力差应不超过8%。 2.气缸压力计算方法 各缸气缸压力相加,除以缸数为平均气缸压力。发动机的平均气缸压力不得低于标准的75%,否则需修理。 (最大气缸压力-最小气缸压力)、平均气缸压力=平均气缸压力差 大修过的发动机的气缸压力应符合原设计规定,汽油机各缸压差应不超过各缸平均压力的8%,柴油机应不超过10%。在用车气缸压力不得低于原设计的25%。 3.检测气缸压缩压力注意事项 (1)不能在凉车时测量气缸压力,由于温度和大气压等因素的影响,只有在发动机达到正常的工作温度时测得的缸压,才具有实质性的参考价值。 (2)对于电喷柴油机在测试中必须拆下燃油泵保险或其他继电器保险再测量,否则往往会导致“淹缸”以及缸压偏低的情况。 (3)测试过程中,必须将节气门阻风门全部打开,否则会由于燃烧室内进气量不足,而导致缸压偏低。 (4)由于气缸压力测量具有一定的偶然性,只测一次往往不准确,只有经过2~3次测试然后取其平均值,测试结果才有效可靠。 (5)测试中起动机运转时间不能过长或过短。时间过长会过多消耗电能和损害起动机,过短则会达不到测试标准。…

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How to choose electro-hydraulic servo valve and proportional servo valve

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Germany’s industry 4.0, made in China 2025 and intelligent manufacturing are three words that must be familiar to everyone. However, not everyone knows the connotation of intelligent manufacturing and the ten key technologies. You will have a more comprehensive understanding of intelligent manufacturing by reading this article. Intelligent manufacturing is to realize the intellectualization and…

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