(1)螺紋滾道型面的形狀

螺紋滾道型面的形狀有很多種，目前國內正式投產的，僅有單圓弧型面和雙圓弧型面兩種，如下圖所示。滾珠與滾道型面接觸點法線與絲杠軸線的垂線之間的夾角，稱為接觸角。

車床滾珠絲杠副的結構與調整-螺紋滾道型面的形狀

（2）單圓弧型面

一般滾道的圓弧半徑要比滾柱的半徑稍大一些。對于單圓弧型面的螺紋滾道，接觸角是隨著軸向負載大小而變化的，當軸向負載為零時，接觸角也為零；當負載逐漸增大，接觸角也逐漸增大。實驗證明：當接觸角增大時，傳動效率，軸向剛度，承載能力都隨之增大。

（3）雙圓弧型面

雙圓弧型面螺紋滾道的接觸角是不變的。在偏心距（e）決定后，滾珠與滾道的圓弧角接處，會有很小的空隙。這些空隙雖然能容納一些臟物，但不至于堵塞，反而對滾柱的滾動有利。從傳動效率，軸向剛度，承載能力等要求出發，接觸角大一些好，但接觸角過大制造就會困難。一般接觸角為?45，滾道的圓弧半徑也同樣比滾柱的半徑稍大一些。我在設計中采用的是雙圓弧型面。

滾珠的循環方式

目前國內常用的滾珠循環方式由外循環和內循環兩種。

（1）外循環方式

如圖所示為外循環方式，滾柱在循環過程中與絲杠脫離接觸，通過外面的循環回路稱為外循環（W系列）。這種外循環是直接在螺母的外圓上銑出螺旋槽，用擋珠器從螺母內部切斷螺紋滾道，擋珠滾珠的去路，迫使滾珠導入通向外圓螺旋槽中，構成了外面的旋環回路。外循環的結構和制造較為簡單容易，因此應用較廣，他可以制成單列或式雙列兩種的結構形式。

車床滾珠絲杠副的結構與調整-螺紋外循環方式

（2）內循環方式

滾柱在循環過程中與絲杠始終保持接觸的稱為內循環（N系列），如圖所示。這種內循環是在螺母外側孔中裝了一個接通相鄰滾道的反向器，借助這個反向器迫使滾珠翻過絲杠的牙頂，而進入相鄰的滾道。內循環滾珠絲杠副回路短，工作滾珠數目少，結構尺寸緊湊，流暢性好，摩擦磨損小，傳動效率高，軸向剛度和承載能力都較高，具有一系列優點。因此，我在本設計中采用的都是內循環方式。

滾珠絲杠轉動不靈活故障

某數控車床的滾珠絲杠轉動不靈活，工作時有爬行現象。經檢查發現絲杠螺母軸線與導軌不平行。調節螺母的支座位置使之平行，則故障排除。滾珠絲杠轉動不靈活故障原因及排除方法有以下幾種：

（1）絲杠彎曲變形。排除方法為：校直絲杠。

（2）絲杠與導軌不平行。排除方法：調整絲杠支座位置，使絲杠與導軌平行。

（3）軸向預加載荷太大。排除方法：調整軸向間隙和預加載荷。

（4）螺母軸線與導軌不平行。排除方法：調整螺母座的位置，使螺母軸線與導軌平行。

滾珠絲杠副的噪聲故障

某數控車床的滾珠絲杠工作時噪聲大，拆卸檢查后發現，絲杠支承軸承跑內圈，同時有兩個滾珠破損，更換軸承后故障消除。滾珠絲杠副噪聲大的故障原因及排除方法有以下五種：

（1）滾珠絲杠副滾珠有破損。排除方法：更換新滾珠。

（2）絲杠潤滑不良。排除方法：改善潤滑條件，使潤滑油量充足。

（3）絲杠支承軸承可能破損。排除方法：更換破損軸承。

（4）電動機與絲杠聯軸器松動。排除方法：擰緊聯軸器鎖緊螺釘。

（5）絲杠支承軸承的壓蓋壓合情況不良。排除方法：調整軸承壓蓋，使其壓緊軸承端面外滾道。

滾珠絲杠引起的工作臺故障

某數控車床，以自動或手動方式運行時，發現工作臺Y軸方向位移過程中產生明顯的機械抖動故障，故障發生時系統不報警，故障分析如下：

（1）因故障發生時系統不報警，同時觀察CRT顯示出來的Y軸位移脈沖數字量的變化速率均勻，故可排除系統軟件參數與硬件控制電路的故障影響。

（2）因故障發生在Y軸方向，故可采用交換法判斷故障部位，即利用數據伺服系統中那些電路參數及功能基本相同的控制憂PCB板（印制電路板）、功能模塊、集成電路芯片、功率驅動板、電動機或其他零部件，按診斷維修要求，進行有序的相互交換、對比等方法，觀察與測量數控機床工作臺軸向運行情況的變化，尤其是故障的軸向轉移變化情況，從而達到快速分析、判斷與確定故障部位的方法。經交換法檢查判斷，故障部位在Y軸直流伺服電動機與絲杠傳動鏈路一側。

（3）脫開撓性聯軸器后，可采用扳手轉動滾珠絲杠進行手感檢查。通過手感檢查，可感覺到這種抖動故障的存在，且絲杠的全行程范圍均有這種異常現象，故懷疑滾珠絲杠副及有關支承有問題。

滾珠絲杠會產生哪些障礙

（4）為區分機電故障，可拆開電動機與滾珠絲杠間的撓性聯軸器，單獨對電動機進行通電檢查判斷，這種通電檢查要在手動方式下進行。檢查結果表明，電動機運轉時無振動現象，顯然故障部位在機械傳動鏈路內。

（5）將滾珠絲杠拆開檢查，發現絲杠＋Y方向的平面軸承有問題，在其軌道表面上呈現明顯的壓印痕跡。將損傷的軸承更換后，故障排除。

（6）故障分析。Y軸方向上平面軸承出現的壓印痕跡，只有在受到絲杠的軸向沖擊力時才有可能產生，對拆卸結果進行分析，故障只有在＋Y軸方向發生超程時才可能產生。為防止上述故障再次發生，須仔細檢查＋Y軸方向上的減速、限位行程開關是否存在機械松動或電氣失靈故障。

滾珠絲杠副的維護與保養

（1）軸向間隙的消除。

滾珠絲杠副拆裝后，為保證反向傳動精度和軸向剛度，必須消除軸向間隙。雙螺母滾珠絲杠副消除間隙的方法為，利用兩個螺母的相對軸向位移，使兩個滾珠螺母中的滾珠分別貼緊在螺紋滾道的兩個相反的側面上。用這種方法預緊消除軸向間隙時，應注意預緊力不宜過大，否則會使空載力矩增加，從而降低傳動效率。

（2）滾珠絲杠副的潤滑。

可用潤滑脂和潤滑油潤滑。潤滑脂一般加在螺紋滾道和安裝螺母的殼體空間內，而潤滑油則經過殼體上的油孔注入螺母的空間內。應每半年對滾珠絲杠上的潤滑脂更換一次，清洗絲杠上的舊潤滑脂，涂上新的潤滑脂。用潤滑油潤滑的滾珠絲杠副，可在每次機床工作前加油一次。

（3）滾珠絲杠副的防護。

滾珠絲杠副應避免灰塵或切屑、污物等進入。如果滾珠絲杠副在機床上外露，應采用防護罩封閉，如采用螺旋彈簧鋼帶套管、伸縮套管或折疊式套管等。安裝時將防護罩的一端連接在滾珠螺母的端面，另一端固定在滾珠絲杠的支承座上。如果滾珠絲杠處于隱蔽的位置，則可采用密封圈防護，將密封圈裝在螺母的兩端。接觸式密封圈防塵效果好，但因有接觸壓力，使摩擦力矩略有增加。非接觸密封可避免摩擦力矩，但防塵效果稍差。工作時耍避免碰擊防護裝置，防護裝置有損壞要及時更換。
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