滾珠絲杠的磨損的原因

作為一種直線定位傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，滾珠絲杠以其高效率、高精度、高負(fù)載、高速度的良好特性，在各種高檔精密機(jī)床、數(shù)控設(shè)備、航空航天飛行器等重要領(lǐng)域被用作伺服傳動(dòng)的核心機(jī)構(gòu)，磨損是摩擦存在的必然結(jié)果，因?yàn)閮蓚€(gè)接觸物體的接觸面在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中會(huì)受到損傷。

磨損是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過(guò)程，根據(jù)磨損機(jī)理可分為以下幾類：

1)粘著磨損：當(dāng)兩個(gè)物體的接觸面之間有滑動(dòng)時(shí)，由于粘著作用，粘合點(diǎn)會(huì)被剪切，被剪切的物體要么脫落成碎片，要么從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上，從而形成相應(yīng)的粘著磨損。

2)磨粒磨損：在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的接觸物體之間，外部的游離硬顆粒進(jìn)入兩個(gè)摩擦面之間，造成表面破損和脫落，從而引起磨粒磨損。

3)疲勞磨損：兩個(gè)滾動(dòng)或滾滑物體的摩擦面受到循環(huán)應(yīng)力，使物體產(chǎn)生疲勞剝落和相應(yīng)的凹坑。這種現(xiàn)象稱為疲勞磨損。

4)腐蝕磨損：在摩擦運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，相關(guān)物體與周圍環(huán)境物質(zhì)之間會(huì)發(fā)生相應(yīng)的化學(xué)或電化學(xué)作用，破壞物體表面。這種現(xiàn)象稱為腐蝕和磨損。

5)沖蝕磨損：流動(dòng)的氣體或液體中所含的硬質(zhì)雜質(zhì)顆粒的作用而引起的機(jī)械磨損。

6)微動(dòng)磨損：一種由粘著磨損、磨粒磨損、腐蝕磨損和疲勞磨損綜合作用引起的復(fù)合磨損。由于相互接觸的摩擦表面之間的微小振動(dòng)，接觸表面會(huì)形成氧化磨損顆粒，這些顆粒不容易從接觸表面去除，從而產(chǎn)生微動(dòng)磨損。

在滾珠絲杠的工作過(guò)程中，不只有一種磨損，而是多種磨損形式的相互作用。工作開(kāi)始時(shí)，滾珠絲杠滾珠和滾道的接觸面非常光滑，只含有粘著磨損；然而，經(jīng)過(guò)一定的過(guò)程后，金屬顆粒會(huì)在滾珠和滾道，之間的接觸區(qū)域脫落，從而導(dǎo)致磨損；同時(shí)，金屬顆粒脫落后，又會(huì)重新形成另一層金屬表層，在溫度和潤(rùn)滑劑的作用下發(fā)生相應(yīng)的化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致腐蝕和磨損；此外，由于長(zhǎng)期的循環(huán)接觸應(yīng)力，滾珠絲杠功會(huì)導(dǎo)致滾道表面產(chǎn)生細(xì)小裂紋，從而導(dǎo)致接觸區(qū)物體的剝落或點(diǎn)蝕，從而產(chǎn)生疲勞磨損。綜上所述，可以看出滾珠絲杠的磨損過(guò)程是復(fù)雜的、動(dòng)態(tài)的，為了深入研究滾珠絲杠副的磨損，有必要關(guān)注其磨損機(jī)理及其影響因素。

影響滾珠絲杠磨損的因素很多，包括轉(zhuǎn)速、預(yù)緊力、工作載荷、接觸應(yīng)力、滾道參數(shù)和滾珠絲杠的摩擦力。當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)速增加時(shí)，滾珠和滾道接觸面的切向相對(duì)速度也增加，導(dǎo)致接觸面磨損增加。滾珠絲杠上載荷的大小和分布對(duì)磨損量也有很大影響。當(dāng)滾珠絲杠上的工作載荷增大時(shí)，滾珠與滾道相應(yīng)的接觸面積也會(huì)增大，彈性滯后引起的滾動(dòng)摩擦力矩也會(huì)增大，必然導(dǎo)致磨損量的增加。此外，如果滾珠絲杠滾道參數(shù)不同，滾珠和滾道的接觸面積也不同，必然導(dǎo)致滾珠和滾道的磨損面積不同

通過(guò)對(duì)滾珠絲杠副各種摩擦類型的分析，計(jì)算出滾珠絲杠副的總摩擦力矩，并討論了滾珠絲杠副各種摩擦類型的影響因素。同時(shí)，由于摩擦力的存在，滾珠絲杠必然會(huì)磨損。

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