Који су кварови кугличних вијака?

Овај чланак се фокусира на три уобичајена типакварови на кугличним завртњима: превелики клиренс, неуглађен рад и прелом. Сваки тип квара је објашњен симптомом, могућим узроком, смером инспекције и методом превенције.

Зашто су кварови кугличних вијака важни

Квар кугличног завртња може утицати на тачност позиционирања, поновљивост, глаткоћу кретања, безбедност опреме и стабилност производње. У ЦНЦ машинама или системима за прецизну аутоматизацију, чак и мала количина зазора, грубо кретање или неусклађеност лежајева може довести до грешке у машинској обради, абнормалне буке, нестабилног оптерећења или превременог хабања компоненти.

Приликом решавања проблема са кугличним завртњем, важно је да не судите о самом завртњу. Матица, потпорни лежајеви, лежиште матице, лежиште лежаја, спојница, прикључак мотора, монтажна површина, подмазивање и радно окружење такође треба да се провери као део комплетног система преноса.

Уобичајени симптоми квара кугличног вијка

Различити кварови кугличних вијака често показују различите симптоме. Табела испод даје брз начин повезивања видљивих проблема са машинама са могућим типовима кварова.

Тип квара 1: Претерано зазор

Превелики зазор се може појавити као зазор, закаснели одговор, лоша поновљивост, грешка померања стола или различите вредности зазора на различитим позицијама кретања. Може доћи због недовољног преднапрезања, слабе потпорне структуре, неправилног избора лежаја, лоше инсталације или лабавости прикључка погона.

Нема предоптерећења или недовољно предоптерећења

Куглични вијак без одговарајућег преднапрезања може имати приметан аксијални ход. У вертикалној инсталацији, навртка се може ротирати или клизити под сопственом тежином ако конструкција није правилно контролисана. Ова врста зазора може смањити тачност позиционирања и поновљивост.

Предоптерећење треба изабрати у складу са захтевима машине. Премало преднапрезања може проузроковати зазор, док превелико предоптерећење може повећати трење, топлоту, оптерећење мотора и хабање.

Превише торзионог померања

Прекомерно торзијско померање може настати када осовина завртња није довољно крута за примену. То може бити повезано са топлотном обрадом, тврдоћом материјала, пречником завртња, укупном дужином и методом подршке.

Оригиналне техничке напомене помињу да стандардна референца тврдоће за челичне куглице, кугличне навртке и вретена вијака може бити око ХРЦ 62–66, ХРЦ 58–62 и ХРЦ 58–62 респективно. Ако је дистрибуција тврдоће лоша или је очврсли слој претанак, вијак може постати мање отпоран на хабање и деформацију.

Однос{0}}према{1}}пречника такође утиче на крутост. Већа је вероватноћа да ће се веома дуг и танак завртањ уврнути или савити под оптерећењем. За апликације на дугим путовањима, треба пажљиво проверити пречник завртња и метод крајњег носача.

Неодговарајући избор лежајева

Носачи кугличних вијака морају правилно контролисати аксијално кретање. Уобичајени куглични лежајеви са дубоким жљебовима обично нису погодни за ношење значајног аксијалног оптерећења у потпорном положају кугличног вијка. Ако тип лежаја не може да обезбеди довољну аксијалну крутост, може се појавити зазор под оптерећењем.

За уградњу кугличним завртњем, угаони контактни лежајеви или одговарајуће јединице за подршку кугличним вијцима се обично користе на фиксном крају. Тип носача треба да одговара пречнику завртња, оптерећењу, брзини и структури инсталације.

Неодговарајућа инсталација лежаја

Чак и када је тип лежаја исправан, лоша инсталација и даље може створити зазор. Ако је раме завртња предугачко или прекратко, или ако матица за закључавање и потпорне површине лежаја нису окомите, лежај се може нагнути или не успети да правилно стегне завртањ.

Раме лежаја, навој матице за закључавање и потпорну површину треба прецизно обрадити и саставити. Лоша перпендикуларност или паралелност у овој области може довести до аксијалног зазора, неравномерног оптерећења и превременог хабања потпорних лежајева.

Кућиште слабе матице или кућиште лежаја

Ако кућиште кугличне матице или кућиште лежаја није довољно круто, може се отклонити под тежином покретног дела или под оптерећењем машинске обраде. Ово скретање може учинити да се чини да систем има зазор чак и ако сам куглични вијак није једини проблем.

Чврстоћу седишта матице, крутост лежишта лежаја, чврстоћу монтажних вијака и крутост рама машине треба заједно проверити када се појави превелики зазор.

Лабаво кућиште или лоша монтажа

Кућиште кугличне навртке или кућиште лежаја може да се олабави због вибрација, недовољног фиксирања, недостајућих клинова за позиционирање, погрешне дужине завртња, плитких рупа са навојем или недостатка мера против{0}}олабављења.

У практичном одржавању, проверите да ли су завртњи за монтажу затегнути, да ли су игле за позиционирање поуздане и да ли се кућиште померило под сталним оптерећењем.

Лоша паралелност или равност монтажне површине

Ако су спојне површине тела машине, лежишта матице, лежишта лежаја или система вођица ван толеранције, зазор се може променити на различитим позицијама дуж пута. Ово је уобичајено када монтажна површина није равна, шина водилица је лоше поравната или подлошке за подешавање нису правилно постављене.

Када се зазор промени из једног положаја за вожњу у други, тело машине, водилице, седиште матице и лежиште лежаја треба прегледати заједно.

Лоша монтажа између мотора и кугличног вијка

Повезивање погона такође може узроковати губитак кретања. Ако је спојница лабава, није довољно чврста или није безбедно монтирана, може доћи до релативне ротације између осовине мотора и осовине са кугличним завртњем.

Ако се у погонском механизму користе зупчаници или каишеви, треба проверити мрежу зупчаника, затегнутост каиша, уклапање кључа, чахуру вратила и избор зупчастог ремена. Лабав кључ или клизни каиш може изгледати као зазор кугличног завртња, али заправо долази из погонског система.

Тип грешке 2: неуједначен рад

Неуједначен рад може изгледати као грубо кретање, заглављивање, неуједначен отпор, абнормално оптерећење мотора, вибрације или бука. Ова врста квара је често повезана са циркулацијом куглице, контаминацијом, прецизношћу обраде, прекомерним кретањем, оштећењем повратне цеви или проблемима са поравнањем.

Проблеми са обрадом завртња или матице

Ако је површина жлеба куглице завртња или навртке храпава, ако је округлост челичних куглица или стазе ван толеранције, или ако грешка оловке и пречник корака нису правилно контролисани, куглични вијак можда неће радити глатко.

Неправилан склоп повратне цеви или неуједначена величина и тврдоћа челичне куглице такође могу утицати на циркулацију куглице, изазивајући вибрације, грубо кретање или локално заглављивање.

Стране материје које улазе у стазу са лоптом

Страна материја је чест разлог за неуглађено кретање кугличног вијка. Материјали за паковање, прашина, струготине, остаци-за спречавање рђе или остаци од машинске обраде могу да уђу у стазу лопте и поремете нормалну циркулацију лопте.

Када страна материја уђе у стазу, куглице могу клизити уместо да се нормално котрљају, или се чак блокирају. Ово може смањити прецизност, повећати буку и скратити радни век. Стругачи, поклопци, правилно чишћење и пажљиво распакивање помажу у смањењу овог ризика.

Овер Травел

Прекомерно кретање може да оштети повратни пут, удуби структуру циркулације или да изазове љуштење на површини жлеба кугле. Једном када је пут циркулације куглице оштећен, завртањ може постати храпав, блокиран или не може правилно да се окреће.

Прекорачење може бити последица нетачних подешавања машине, квара граничног прекидача, судара или грешке у контроли. Ако дође до прекомерног хода, куглични вијак треба прегледати пре него што се поново инсталира и поново употреби.

Оштећена повратна цев

Повратна цев може бити удубљена или оштећена током инсталације, руковања или судара машине. Пошто повратна цев води куглице назад у циркулацију, чак и мала деформација може утицати на кретање лопте.

Ако се куглични завртањ изненада заглави или зачује буку након уградње, треба пажљиво проверити повратну цев и циркулацију кугле.

Неусклађеност

Ако лежиште матице и лежиште лежаја нису концентрични, може доћи до радијалног оптерећења. Прекомерна ексцентричност може изазвати савијање завртња. Чак и мањи ексцентрицитет може створити ненормално хабање и смањити тачност током времена.

Што је предоптерећење матице веће, куглични вијак постаје осетљивији на грешку у поравнању. За преднапрегнуте кугличне завртње, лежиште матице, лежиште лежаја, спојница, осовина мотора и поравнање водилице треба пажљивије проверити.

Неправилно уклапање између матице и лежишта матице

Ако је куглична матица постављена под углом или монтирана ексцентрично у лежиште матице, на матицу се може применити ненормално оптерећење. Ово може узроковати нестабилан отпор при раду и може се појавити као флуктуација оптерећења мотора током рада.

Седиште матице треба да буде машински обрађено и састављено тако да матица буде равномерно подупрта без принудног изобличења.

Оштећења током руковања

Куглични завртњи се могу оштетити ударом, савијањем, испуштањем или ударцем у повратну цев током транспорта и уградње. Пошто су куглични вијци компоненте прецизне трансмисије, неправилно руковање може створити проблеме пре него што машина почне да ради.

Током руковања, вијак треба правилно подупријети, одржавати чистим и заштитити од удара. Навртку не треба непажљиво уклањати осим ако се не користе одговарајуће мере за задржавање куглице.

Тип грешке 3: Прелом

Прелом је озбиљнији квар кугличног вијка. Може укључивати прелом челичне кугле, депресију или лом повратне цеви, или лом на крају вретена. Ови кварови су често повезани са кваром подмазивања, ударом, прекомерним кретањем, концентрацијом напрезања или поновљеним абнормалним оптерећењем.

Прелом челичне кугле

До лома челичне кугле може доћи када радна температура, стање подмазивања, оптерећење или локални стрес постану ненормални. Оригиналне белешке о квару истичу да пораст температуре подмазаног и неподмазаног кугличног вијка може бити значајно различит.

Ако је подмазивање недовољно, трење и топлота се повећавају. Ово може оштетити куглице, стазу за навртке или жлеб за вијке. Планирање подмазивања треба узети у обзир иу дизајну машине иу рутинском одржавању.

Депресија или прелом повратне цеви

Прекомерно кретање матице или директан удар на повратну цев може изазвати удубљења или ломове. Једном када је повратна цев оштећена, пут циркулације куглице може бити запречен, што доводи до тога да куглице клизе уместо да се котрљају.

То може довести до грубог померања, блокаде, унутрашњег оштећења и евентуалног лома повратне цеви. Поуздана ограничења путовања и пажљива инсталација су важни за спречавање овог квара.

Лом на крају вретена кугличног вијка

Лом на крају вретена са кугличним завртњем може бити узрокован неправилним дизајном, концентрацијом напрезања, лошом структуром рамена, савијањем врата вијка, радијалном силом или поновљеним наизменичним напрезањем.

Рам завртња треба да избегава оштре углове где се локални стрес може концентрисати. Такође треба пажљиво контролисати окомитост између површине носача лежаја и осе навоја матице за закључавање.

Ако ексцентрицитет уградње ствара абнормалну радијалну силу, поновљени смичући напон може изазвати превремени квар на крају вретена. Због тога су поравнање лежишта лежаја и дизајн потпорне структуре важни за-дугорочни рад.

Табела за решавање проблема квара кугличног завртња

Табела у наставку сумира три главна типа кварова и практични правац решавања проблема.

Како спречити кварове са кугличним завртњем

Већина кварова са кугличним завртњем повезана је са инсталацијом, подршком, подмазивањем, заштитом или условима рада. Пре уградње треба планирати превентивне мере и одржавати их током рада машине.

Референца за анализу квара кугличних вијака ДЛИ

ДЛИ залихекуглични завртњи, кугличне матице, јединице за подршку, и прилагођена крајња обрада за ЦНЦ машине, опрему за аутоматизацију, машине за паковање и индустријске системе за кретање.

За анализу квара кугличног вијка, потребно је заједно проверити преднапрезање, избор потпорног лежаја, машинску обраду, крутост седишта матице, поравнање лежишта лежаја, спој спојнице, подмазивање, заштиту и радно окружење. Квар кугличног завртња је често проблем система, а не само проблем осовине.

Закључак

Цоммонкварови на кугличним завртњимагенерално се могу груписати у превелики клиренс, неуглађен рад и прелом. Прекомерни зазор често је повезан са преднапрезањем, ослонцем лежаја, крутошћу кућишта, прецизношћу монтаже или прикључком на погон. Неуједначен рад је обично повезан са контаминацијом, проблемима са обрадом, прекомерним кретањем, оштећењем повратне цеви, неусклађеношћу или оштећењем при руковању. Лом може укључити челичне куглице, повратне цеви или крајеве вретена под ненормалним оптерећењем или лошим подмазивањем.

Решавање проблема треба да почне од видљивог симптома, а затим проверите куглични вијак, матицу, потпорне лежајеве, спојницу, седиште матице, лежиште лежаја, монтажну површину, подмазивање и радно стање корак по корак.

Правилно преднапрезање, исправан избор потпорног лежаја, прецизна инсталација, поуздана заштита, редовно подмазивање и пажљиво руковање могу помоћи у смањењу многих уобичајених ризика од квара кугличног завртња.