ボール スクロール に 関する 一般 的 な 問題: 原因 の 分析 と 解決策

I. 過度に反発する問題

1予備充電が不十分

• 原因: 前積荷の欠如または不十分な前積荷は,垂直装置における自己重量によるナッツの滑りにつながり,負荷なしの条件では大きな反作用を引き起こす.
• 分析:前もって装着されていないボールスクリューは0.05mmを超える反作用を示し,位置付け精度を損ない,低負荷,低精度アプリケーションでの使用を制限します.
• 解決策:
  ▶ 2つのノートシムまたはスプリングのプレロードを使用して,定数動力負荷の1~3%相当のプレロードを適用する.
  ▶ 高精度 の シナリオ を 選べば,内蔵 し て いる プレロード (精度 クラス C5 以上) を 備えた 一 つ の 螺母 の 構造 を 選べ.

2. 過剰な扭曲歪み

• 原因:不適切な熱処理 (硬度が不十分,硬度分布が不均等,柔らかい材料) または長度と直径の比率が過度に高い (L/D > 70) で硬さを減少させる.
• 分析:L/D比率が70を超えると,自己重量による螺栓の放たれが起こり,ナッツの調整が不適切になり,逆反応が増加します.基準の低い材料の硬さは磨きを加速します.
• 解決策:
  ▶ L/D ≤ 60 を維持し,重荷に対して両端固定支柱 (片側支柱の代わりに) を使用する.
  ▶高強度合金鋼 (例えばSUJ2) を選択し,熱処理が産業硬度基準を満たすことを確認します (ボール:HRC 62 ∼66,ナッツ:HRC 58 ∼62,螺栓:HRC 56 ∼62).

3ローヤリングの不正な選択と設置

• 原因:角向き接触ベアリングの代わりに深溝球ベアリングを使用するか,ベアリングの設置中に誤った配置 (垂直性誤差 > 0.02mm/m)
• 分析:深溝球ベアリングは軸性負荷に耐えられないため軸性遊びを引き起こし,ベアリングの傾きは周期的な逆反応の変動を引き起こす.
• 解決策:
  ▶ 60° の 接触 角 の 角型 ローヤリング (例えば 7000 シリーズ) を 優先 し て 背面 に 背面 に 設置 する.
  ▶ 機械加工中に,緩むのを防えるため,二重ロックノットを使用して,0.01mmの許容範囲内で,ベアリングシートのスクリュー肩に垂直であることを確保します.

4支柱の不十分な硬さ

• 原因:ナッツやベアリングシートの薄壁や低強度材料 (例えば,鋼ではなく鋳鉄)
• 分析: 負荷下での弾性変形は,スクリュー軸をシフトし,効果的に反作用を増加させます.
• 解決策:
  ▶ 壁の厚さを増やす (推奨 ≥15mm) またはリブ構造で強化する.
  ▶ 重要な 部品 に は,45# スチール を 消し,加熱 し て ください (硬さ HB220~250).

II. 不規則な動きに関する問題

1精密加工の欠陥

• (1) 表面 が 過剰 に 粗い
  • 原因: スクロール/ノット・レースウェイの磨き精度が不十分 (Ra > 0.4μm) またはボール丸さの誤差 > 0.001mm
  • 解決法: Ra ≤ 0.2μm でレースウェイの荒さを制御するための超仕上げプロセスを採用する. 丸さ誤差 ≤ 0.0005mm のスクリーンボール.
• (2) 鉛/ピッチ偏差
  • 原因:スレッド加工ツールの不十分な精度 (例えば,ピッチ累積誤差> ±0.015mm/300mm).
  • 解決法: 高精度磨削機 (位置付け精度 ±0.005mm) を使用し,レーザー鉛測定器で完成した螺栓を完全に検査します.
• (3) 再循環システム故障
  • 原因:循環管の誤った位置 (>0.5mmの偏移) または管内にある穴が球状の詰まりを引き起こす.
  • 解決法: 位置付け装置を使用して回流管を回流路に並べます. 組み立て後,無負荷で ≥500mm/s の速度で走行試験を行います.

2異物物質の侵入と潤滑の障害

• (1) 競走 場 の 汚染
  • 原因: 防塵の欠如 (例えば,スクラパー),加工チップ (> 50μm) や塵がレースウェイに入ることを可能にする.
  • 解決法: 双唇密封装置 (IP54保護) を設置し,油田で滑走路を清掃し,200時間ごとにリチウムベースの油脂 (NLGIグレード2) を補給する.
• (2) 潤滑剤 が 十分 で ない
  • 原因: 潤滑間隔 (>200時間) を超えたり,不適切な油脂を使用した (例えば,リチウム基ではなくカルシウム基).
  • ソリューション:自動機器の自動潤滑システム (潤滑間隔 ≤8時間) を統合し,高温環境ではモリブデン二硫化油を使用する.

3装置の誤った配置

• 原因:ナッツシートとガイドレールの平行差 > 0.1mm/mまたはベアリングシート穴とスクリュー軸の同軸性差 > 0.03mm
• 分析: エクセントリック負荷は球体に対する片側ストレスにより レースコースの摩擦を30%以上増加させます
• 解決法: 設置中にダイヤル指示器で校正する (平行度 ≤0.05mm/m,同軸性 ≤0.02mm); 必要に応じてシームを使用して調整する.

部品の故障に関する問題

1ボール骨折

• 原因:
  ▶ 材料 の 欠陥 (例えば 挿入物) や 低温 処理 (硬さ)▶ 熱力ストレスの濃度 (膨張系数不一致により温度差 >50°Cでストレスは >800MPaになります)
• 解決策:
  ▶ SUJ2 の 軸承 の 鋼球 を 選択 し,磁気 粒子 検査 を 通し て 欠陥 の ある 球 を 拒絶 する.
  ▶ 高速アプリケーションでは冷却構造 (例えば冷却液を含むホールスクリュー) を追加し,温度上昇を≤30°Cまで制限します.

2循環管の損傷

• 原因:超移動 (効果ストロークを>10mm超えたノート) または設置中に衝突 (力>50N)
• 分析: 変形した管がボール循環を阻害し,局所的な圧力上昇とレースコースのスパーリングを引き起こします (疲労寿命が70%短縮されます).
• 解決策:
  ▶ 制御ソフトウェアで ≥ 5mm の安全限界を持つ 双重制限 (硬 + 柔らかい) を設定します.
  ▶ 衝撃 に 耐える ナイロン の 再循環 管 (プラスチック の 代わりに) を 用い,組み立て 後 の ストローク 制限 を 試す.

3肩の骨折を

• 原因:
  ▶ 設計 の 欠陥 (移行 半径)2.5)
  ▶ ロックノット トークが不均等で (偏差>±10%) 肩の流出が >0.02mmになります.
• 解決策:
  ▶ 移行半径 R5~R8mm の肩設計を最適化し,有限要素分析 (安全因数 ≥2.0) を実行する.
  ▶ 鍵をトルクキー (例えば,M20ナッツ:150~180N·m) で締め,肩抜き ≤0.01mm を確保します.

IV 予防維持に関する勧告

1. 定期的な検査
   • バックレッシュ測定:ダイヤルインジケータを使用してバックレッシュをチェックします (無負荷 ≤0.01mm,全負荷 ≤0.03mm)
   • 振動分析:加速計で振動を監視する (RMS値 ≤1.5m/s2).
2. 潤滑管理:
   • 手動潤滑: 100 営業時間ごとに油脂を塗る (ナッツの3分の1の容量)
   • 自動潤滑: 注射あたり0. 5~1mlの油脂を4時間の間隔で進行式分流器で使用します.
3. 部品管理:
   • 重要部品: ストックボール (同じセット),再循環管,シール
   • 予定式交換: 高速条件下では 3 年か 1 万時間ごとにボールスクリューを交換します.