Почему шарико-винтовые пары заклинивают? Причины заклинивания и блокировки

Во время эксплуатации оборудования многие специалисты сталкиваются со следующими ситуациями: салазки внезапно перестают перемещаться; серводвигатель издаёт приглушённый, нехарактерный шум; система выдаёт аварийное сообщение; а в отдельных случаях шариковый винт полностью перестаёт вращаться. Многие сразу подозревают повреждение двигателя, срабатывание аварийной сигнализации привода или неисправность направляющих. Однако истинной причиной остановки оборудования зачастую является заклинивание или даже полная блокировка шарикового винта.

Как прецизионный элемент передачи движения, заклинивание шарикового винта означает потерю точности и остановку оборудования. Причины заклинивания обычно связаны с несколькими факторами, включая попадание посторонних предметов, нарушение смазки, деформацию винта и проблемы при монтаже.

I. Две распространённые формы заклинивания шарикового винта

Периодическое заклинивание: винт может вращаться, но при достижении определённого положения становится жёстким, заклинивает или начинает вибрировать, после чего через короткое время возвращается в нормальное состояние.

Полное заклинивание: винт не может вращаться ни в одном направлении, блокируется при ручном повороте и полностью неподвижен.

II. Основные причины заклинивания шарикового винта

1. Проникновение посторонних предметов и механическое препятствие (наиболее распространённая причина заклинивания шарикового винта)

Пыль, стружка и другие твёрдые частицы, проникающие в систему с недостаточной герметичностью, напрямую и физически блокируют канал циркуляции шариков, вызывая мгновенное или постепенное заклинивание.

2. Отказ системы смазки

Длительное отсутствие смазки, высыхание и комкование смазки или использование неподходящего типа смазки приводят к увеличению трения и интенсивному износу до полного заклинивания.

Смазка, загрязнённая стружкой, влагой и другими примесями, образует абразивные частицы, ускоряющие износ дорожек качения.

3. Деформация и повреждение шарикового винта

Превышение хода (столкновение): Превышение эффективного хода приводит к разрушению или отрыву коллектора или реверсера, в результате чего шарики заклиниваются в канале возврата.

Длительная перегрузка: Эксплуатация в режиме длительной перегрузки вызывает незначительное изгибание винтового вала и деформацию дорожки качения, что приводит к локальному заклиниванию.

Чрезмерное повышение температуры и заклинивание из-за теплового расширения: Винт удлиняется вследствие теплового расширения, изменяя исходный зазор в посадке. При сильном тепловом расширении может возникнуть полное «заклинивание», при котором вращение становится невозможным.

4. Проблемы монтажа и привода

Неправильная установка обратной гайки и несоосность: Несоосность циркулятора и дорожки качения вызывает прямое заклинивание или заклинивание в процессе работы.

Сильное отклонение от допустимых значений соосности/параллельности при монтаже: Несоосность или непараллельность гайки ходового винта либо опорных корпусов подшипников на обоих концах создают чрезвычайно большую радиальную нагрузку, приводящую к принудительному заклиниванию.

Чрезмерный предварительный натяг: Для обеспечения точности чрезмерная регулировка предварительного натяга напрямую приводит к резкому увеличению силы трения, а в тяжёлых случаях — к немедленному заклиниванию.

III. Каковы признаки заклинивания шарико-винтовой пары?

Ход работы изменяется от плавного к жёсткому, с увеличением сопротивления.

Появляются тонкие, прерывистые нехарактерные шумы и лёгкие вибрации.

Обратное движение замедляется, а реакция на позиционирование задерживается.

Температура гайки значительно повышается по сравнению с обычной.

Во время возвратно-поступательного хода всегда наблюдается фиксированная точка заклинивания.

IV. Профилактические меры (более важны, чем разборка и ремонт)

1. Регулярная смазка

2. Обеспечение полной защиты

3. Предотвращение перегрузочных ударов

4. Регулярная проверка рабочего состояния

5. Правильные меры по предотвращению коррозии при длительном простое

Если неисправности обнаружены на ранней стадии, многие шарико-винтовые пары всё ещё могут эксплуатироваться.

Если шарико-винтовая пара уже заклинила, не перемещается или даже полностью заклинила, продолжайте чтение раздела « Методы разборки и ремонта заклинивших шарико-винтовых пар» “.