滚珠丝杠用于多个行业的各种线性运动应用。它们是将旋转运动转换为精密线性运动的最经济的方法之一，并且可以以出色的精度快速移动重载。虽然这些设备可提供数小时的平稳、无故障运行，但必须正确指定、安装和定期维护它们，以避免系统停机和过早故障。
本文回顾了各种滚珠丝杠故障模式，并描述了赛里斯滚珠丝杠如何协助滚珠丝杠系统设计、维护、维修和更换。
滚珠丝杠概述
滚珠丝杠组件由一个由旋转电机驱动的丝杠、一个带有循环滚珠轴承的滚珠螺母组成，该滚珠螺母沿着丝杠平移，通过连接到托架将旋转运动转换为直线运动，并由推力或角接触轴承支撑滚珠丝杠的一端或两端以支撑轴向和径向载荷。
在典型的滚珠丝杠系统中，电机转动丝杠，这使螺母能够沿丝杠的长度线性平移。循环滚珠轴承保持滚珠螺母和丝杠之间的紧密接触，以确保高效运动，从而实现平移滚珠螺母的*定位。滑架加速/减速遇到的惯性力通过螺杆一端或两端的支撑轴承反作用。
滚珠丝杠部件故障可以通过多种方式表现出来。滚珠螺母、丝杠、滚珠轴承或支撑轴承的过度磨损会影响系统*控制移动负载位置的能力，并会产生过度的间隙、振动或滚珠轴承噪音。内部摩擦将增加，导致转动丝杠所需的扭矩增加至系统故障发生且滚珠丝杠不再运行的程度。这可能会导致大量的系统停机时间来修复或更换磨损或损坏的组件。
滚珠丝杠系统的定期预防性维护可确保可靠、无故障运行。必须擦掉螺丝以清除碎屑和旧的润滑油残留物，然后补充新的润滑油。滚珠丝杠的维护频率取决于滚珠丝杠的工作周期和运行环境。建议在安装和启动后增加检查以监控清洁度、对齐和操作，以确保滚珠丝杠保持适当润滑，并为系统制定正确的预防性维护计划。
滚珠丝杠故障机制
潜在的滚珠丝杠故障机制包括：
润滑不足— 选择滚珠丝杠可将旋转运动平稳、高效地传输到线性动力，并且需要适当的润滑以*限度地提高效率、使用寿命和系统正常运行时间。滚珠丝杠组件的设计依赖于润滑，以*限度地减少滚珠轴承和滚珠螺纹之间的滚动阻力，同时减少相邻滚珠之间的滑动摩擦。当滚珠丝杠没有得到适当润滑时，会发生磨削、金属与金属的接触磨损。工作温度、占空比、环境、轴向载荷和 RPM/速度决定了每个系统所需的润滑油应用率。在不能选择油脂或油的应用中，建议使用干膜润滑，但是，滚珠丝杠和滚珠螺母需要涂上磷酸盐才能使润滑剂正常工作。应避免使用基于石墨的润滑剂，因为它们具有研磨性，并且可能会堵塞滚珠回路。一般润滑油类型建议包括：
轻载和高速：机油或低粘度润滑脂
中等负载和中等速度：NLGI 1 或 2 润滑脂
高负荷：使用 EP2 添加剂润滑脂。EP 代表极压，它可以防止润滑脂分解。
过热— 对于高温操作条件下的应用，建议使用抗氧化和蒸发的高温润滑剂。如果润滑剂不能承受高温，它会氧化、蒸发或流失，使滚珠轴承接触表面干燥。
污垢或污染— 污垢或碎屑的积聚会导致滚珠回路堵塞或接触面磨损。化学物质暴露还可以通过剥离润滑剂并侵蚀接触表面来污染滚珠丝杠，从而导致氧化或腐蚀。当操作环境多尘或产生碎屑时，建议使用防尘圈或端密封件，以防止碎屑进入滚珠螺母（图 2）。可能还需要波纹管、导轨盖或其他类型的防护罩，以防止碎屑堆积在滚珠丝杠上，并有助于使碎屑远离滚珠螺母。定期清洁滚珠丝杠和更换润滑油对于避免此类故障至关重要。
不正确对齐— 滚珠丝杠的安装方式必须确保与导向系统正确对齐，以避免在行驶过程中产生弯矩和束缚。滚珠丝杠仅设计用于轴向载荷，因此非轴向载荷会在滚珠螺母上产生弯曲力矩或径向载荷，从而缩短使用寿命并最终阻止滚珠螺母运动。使用*的测量设备，例如百分表和监控电机电流，可以确认螺母在整个螺杆长度上的对齐情况。
滚珠再循环不足— 滚珠丝杠的短来回行程或抖动运动会将载荷集中在滚珠丝杠的一个区域和相同的滚珠轴承表面上，导致表面过早磨损、布氏硬度和限制润滑在滚珠螺母中循环. 最终滚珠轴承会变质，导致摩擦和扭矩增加，无法正常滚动，最终卡住滚珠螺母运动。因此，建议定期进行较长行程的冲程，以使滚珠轴承和润滑充分循环。
滚珠丝杠尺寸不适合应用— 滚珠丝杠过载会缩短使用寿命，因此必须针对给定应用正确选择尺寸或额定值。有几个因素会影响尺寸，包括移动的*负载、其移动速率或速度、临界球速度、柱负载、占空比、端部固定和驱动扭矩。其他因素可能包括操作环境、系统安装、行程长度和负载引导。
超速— 临界球速（DN 值）定义了球可以通过滚珠螺母而不会导致返回组件故障的*速度。此外，以或高于临界轴速度运行滚珠丝杠会产生共振，从而导致系统过度振动、控制问题、定位精度损失以及端部支撑轴承或驱动系统过早失效。以或低于计算出的*线速度和临界球速运行滚珠丝杠组件将避免这些类型的故障。
滚珠丝杠磨损及对策
损坏情况
剧烈摩擦导致滚道滚动接触面严重磨损。
可能的原因
· 润滑不足
· 污染侵入
· 装配精度差（错位）
对策
· 复习润滑剂及润滑方法
· 提高密封能力
· 采取措施防止错位
图 1
部位：滚珠螺母
现象：剧烈摩擦导致严重磨损
原因：大修滚珠丝杠时，滚珠螺母上的油脂被完全冲走，导致严重磨损
图 2
部位：丝杠轴
现象：剧烈摩擦造成严重磨损
原因：细铁污染造成异常磨损
滚珠丝杆和梯形丝杆区别
滚珠丝杠和丝杠构成有效的直线运动传输系统的一部分，并且是我们在赛里斯的产品范围的一部分。在许多应用中，您可以使用滚珠丝杠或丝杠，但这两种设备有一些差异，因此更适合特定应用。
什么是滚珠丝杠和梯形丝杠？
滚珠丝杠和丝杠是我们精密丝杠系列的一部分。它们用于将旋转运动转换为直线运动。
滚珠丝杠和丝杠是带有螺纹螺母（丝杠）或循环滚珠轴承（滚珠丝杠）的金属螺纹杆。
滚珠丝杠和梯形丝杠的区别
很多时候，在应用中，可以使用滚珠丝杠或丝杠。但是，它们之间存在关键差异。
主要区别在于它们的工作方式。滚珠丝杠设计要复杂得多，它使用循环滚珠轴承，可*限度地减少使用过程中的摩擦。丝杠使用金属或塑料螺母沿螺纹丝杠移动。滚珠轴承的使用使丝杠内的摩擦最小化，这通常与丝杠的使用有关。
由于它们的工作机制，另一个很大的区别是价格。因为滚珠丝杠要复杂得多，所以它们比简单的丝杠更昂贵。
丝杠也可以制成自锁，这是垂直应用的一个重要特征，它们还提供更安静的操作。
滚珠丝杠和丝杠之间的另一个区别是它们被选择的应用。
滚珠丝杠通常更适合更多的工业应用，这些应用通常需要更高的负载。它们适用的应用通常需要平稳运动、高效率、准确、*和连续或高速运动。
丝杠用于更小或更轻负载的应用和 OEM 应用。它们更容易定制，非常适合速度、精度、精度和刚度不重要的传输应用，因为它们对于更适合滚珠丝杠的工业应用至关重要。
滚珠丝杠和梯形丝杠比较表
要查看差异，请查看以下比较图表：
赛里斯的滚珠丝杠和梯形丝杠
滚珠丝杠提供卓越的可靠性和可靠的性能，我们的滚珠丝杠始终如一地按预期运行。所使用的材料质量上乘，并与许多应用兼容，确保了长寿命。
我们可以提供的丝杠有多种类型。我们提供具有高轴向刚度、零背隙和最小阻力扭矩的组件，以降低电机要求；这意味着使用它们的系统成本更低，性能更好，使用寿命更长。
滚珠丝杠使用的不同润滑剂
滚珠丝杠和选择合适的丝杠有多种因素，包括精度、速度、工作负载和环境。但滚珠丝杠的功能并不止于此。如果没有润滑剂，螺钉可能会磨损并影响机器的可用性。在您使用任何润滑剂之前，了解可用的不同选项以及最有效的选项至关重要。
下面简要介绍用于滚珠丝杠的不同润滑剂！
油润滑
市场上有很多油，你可能会觉得找到的第一件东西是对的。但是选择合适的润滑剂对于您机器的滚珠丝杠来说非常重要。如果油的粘度太高或使用量很大，这会导致滚珠丝杠组件中的热量积聚。另一方面，如果应用太低或粘度太低，您会使组件受到严重磨损。
*油功能的建议流量规格包括：
球回路数量
滚珠丝杠的方向
加载
速度
操作环境
油脂润滑
涂抹润滑脂时*使用刮水器，并将其放置在滚珠轨道的根端附近。速度不是润滑脂的关键标准，因为润滑脂是机器主轴最被接受的润滑剂。
通常，合成润滑脂比矿物基润滑脂更好，因为合成润滑脂可以在各种温度范围内发挥作用。由于*薄膜深度所需的粘度，合成材料还具有更高的耐用性。
润滑脂稠度
*一致性的一个示例遵循每个球回路 cm^3 的公式。如果一个 25 mm 直径的滚珠丝杠有六个回路，则每个回路需要 0.4cm^3 或 2.4cm^3 的总润滑脂。
较低的数字与更好的流动相关，而更牢固的一致性与较高的数字相关。当泄漏成为一个问题时，参考这些天平可以帮助控制润滑脂的稠度。
在查看用于滚珠丝杠的不同润滑剂时，有两种使用因素不同的主要介质。*遵循机器负载装配的制造建议，并让工程团队密切监控装配零件，以寻找应用需求的迹象。
滚珠丝杆运行转速
速度是滚珠丝杠的一个重要特性，对于大多数运动控制设备来说也是如此。但是滚珠丝杠有三种与之相关的速度。以下是所有三个的快速浏览。
临界速度
临界转速是滚珠丝杠轴共振的*转速。在带有旋转轴的应用中，它会限制螺杆的转速。影响临界速度的变量是轴直径、无支撑长度和支撑轴承的配置。
与屈曲类似，临界速度取决于支撑轴承的布置方式。假定固定支撑轴承能够抵抗轴的角偏转，而简单的支撑轴承则不能。然而，出于这些目的，由两个带隔圈的简单轴承组成的轴承组件将有资格作为“固定”轴承。
对于长丝杠，一般建议使用以下公式。确保为其中使用的轴承配置选择正确的系数：
其中 nk 是临界转速 (rpm)，dN 是公称直径 (mm)，ls 是螺杆的无支撑长度 (mm)，k 是支撑轴承系数
*速度
决定*速度的第二个限制源于球上的惯性力。这取决于滚珠螺母的内部结构（尤其是滚珠回位）和滚珠尺寸。一般来说，小球的滚珠丝杠的速度限制比大球的丝杠要低一些。对于常规滚珠丝杠，速度范围从 3mm 滚珠的 4,500 rpm 到 125mm 滚珠的约 1,050 rpm。
DN 值
DN 的概念是确定滚珠丝杠*转速的一种简化方法。DN 就是滚珠丝杠的公称直径（mm）乘以*允许速度（rpm）的乘积。请记住，对于非常小和非常大的螺钉，这不会返回有效数字。
DN，驱动速度值可以很容易地比较不同的滚珠丝杠设计。更复杂的回球系统具有更高的 DN 值，相反，更低的 DN 值与不太复杂的回球方法相关联。DN 值与球速直接相关。计算公式