Чому шарико-гвинтові пари заклинюють? Причини заклинювання та блокування

Під час роботи обладнання багато фахівців стикаються з такими ситуаціями: рухома платформа раптово зупиняється; сервопривідний двигун видавляє приглушений, нехарактерний шум; система видає аварійне сповіщення; або навіть кулькова гвинтова пара повністю перестає обертатися. Багато хто одразу підозрює пошкодження двигуна, аварійне сповіщення приводу або несправності направляючих рейок. Проте справжньою причиною зупинки обладнання часто є заклинювання або навіть повне заблокування кулькової гвинтової пари.

Як прецизійний елемент передачі руху, заклинювання кулькової гвинтової пари означає втрату точності й зупинку роботи обладнання. Причини заклинювання, як правило, пов’язані з кількома факторами, зокрема засміченням сторонніми предметами, відсутністю мащення, деформацією гвинта та проблемами монтажу.

I. Дві поширені форми заклинювання кулькової гвинтової пари

Періодичне заклинювання: гвинт може обертатися, але стає жорстким, заклинюється або вібрує, коли досягає певного положення, після чого через короткий час повертається до нормального стану.

Повне заклинювання: гвинт не може обертатися в жодному напрямку, блокується при ручному обертанні й є повністю нерухомим.

II. Основні причини заклинювання кулькового гвинта

1. Проникнення сторонніх предметів та механічне заблокування (найпоширеніша причина заклинювання кулькового гвинта)

Пил, стружка та інші тверді частинки, що потрапляють у недостатньо герметичну систему, безпосередньо й фізично блокують канал циркуляції кульок, спричиняючи миттєве або поступове заклинювання.

2. Відмова змащення

Тривалий період відсутності змащення, висихання й утворення комочків мастила або використання непідходящого типу мастила призводять до зростання тертя й швидкого зношування до моменту заклинювання.

Мастило, змішане зі стружкою, вологою та іншими домішками, утворює абразивні частинки, що прискорюють зношування бігових доріжок.

3. Деформація та пошкодження кулькового гвинта

Перевищення ходу (зіткнення): перевищення ефективного ходу призводить до руйнування або відпадання колектора або реверсера, що спричиняє заклинювання кульок у каналі повернення.

Тривала перевантажена робота: тривала робота в умовах перевантаження призводить до незначного згину гвинтового валу та деформації бігової доріжки, що призводить до заклинювання в певній точці.

Значне підвищення температури та заклинювання через теплове розширення: гвинт видовжується внаслідок теплового розширення, що змінює початковий зазор між посадочними поверхнями. У разі сильного теплового розширення можливе повне «заклинювання», при якому обертання стає неможливим.

4. Проблеми, пов’язані з монтажем та приводом

Неправильна установка зворотної гайки, невісності: невісності циркулятора та бігової доріжки призводять до безпосереднього заклинювання або заклинювання під час роботи.

Суттєве відхилення від допустимих значень співвісності/паралельності при монтажі: невісності або непаралельність гайки ходового гвинта або корпусів підшипників на обох кінцях створюють величезне радіальне навантаження, що примусово викликає заклинювання.

Надмірне попереднє навантаження: Для забезпечення точності надмірна коригування попереднього навантаження безпосередньо призводить до різкого зростання сил опору тертя, а в тяжких випадках — до миттєвого заклинювання.

III. Які ознаки заклинювання кулькового гвинта?

Робота змінюється від плавної до важкої, зі збільшенням опору.

Появляються дрібні, періодичні несправні шуми та незначні вібрації.

Зворотний рух стає повільнішим, а реакція на позиціонування затримується.

Температура гайки значно підвищується порівняно зі звичайним рівнем.

Під час зворотно-поступального ходу завжди спостерігається фіксована точка заклинювання.

IV. Захисні заходи (важливіші за розбирання та ремонт)

1. Регулярне змащування

2. Забезпечення повної захисту

3. Уникнення перевантажень і ударних навантажень

4. Регулярна перевірка робочого стану

5. Правильне запобігання корозії під час тривалого простою

Якщо виявити відхилення на ранній стадії, багато кульових гвинтів ще можна використовувати.

Якщо кульовий гвинт уже заклинений, не піддається переміщенню або навіть повністю заїв, будь ласка, продовжте читати « Методи розбирання та ремонту заївших кульових гвинтів “.