滾珠絲杠傳動系統主要包括滾珠絲杠、螺母、滾珠、換向器、密封件等部件。滾珠絲杠傳動系統的典型損傷失效模式一般分為表面損傷、嚴重變形和斷裂失效三種。

表面損傷失效是指機械設備由于機械零件的表面損傷而不能正常工作或失去精度的現象。主要包括：接觸疲勞失效、磨損失效和腐蝕失效。接觸疲勞失效是指零件在滾動或滾滑復合運動時，由于交變接觸載荷作用，使表面材料疲勞斷裂形成點蝕或剝落的現象。具體來說，在螺母的工作面、絲杠和滾珠的滾道上發生點蝕，材料剝落。

試驗對象

數控機床的滾珠絲杠傳動系統

采集信號

主要包含振動加速度信號、電流信號以及扭矩信號。

功能

該試驗臺旨在研究絲杠軸與絲杠副在不同工況負載條件下的故障診斷，同時，也進行軸承的故障診斷。

實驗可完成情況一覽：

表1 工況描述

轉速 配重/負載

工況1 500r/min 工況2 1000r/min 平臺負載50kg重物

工況3 1200r/min 平臺負載75kg重物

工況4 1350r/min 平臺負載100kg重物

工況5 1500r/min 平臺負載150kg重物

在上述不同工況負載條件下，我們將深入研究絲杠軸與絲杠副的故障診斷，涵蓋六種故障類型：健康狀態、絲杠副滾珠磨損、絲杠副滾道磨損、絲杠軸不對中、絲杠軸彎曲以及絲杠軸破裂。每種故障類型的詳細描述見下表：

表2 絲杠-絲杠副故障類型描述

故障類型 圖片描述 備注

健康狀態 ------（此處可添加健康狀態下的圖片或描述） 健康數據參考

絲杠副滾珠磨損 （此處可添加絲杠副滾珠磨損的圖片或描述） 詳細描述絲杠副滾珠磨損的狀態和特征

絲杠副內部滾珠磨損與滾道磨損分析

在絲杠與絲杠副的摩擦過程中，由于長時間的使用或不當的操作，滾珠可能會出現磨損。這種磨損不僅會影響絲杠副的正常運行，還可能導致整個機械系統的性能下降。同時，滾道的磨損也是一個不可忽視的問題。滾道是滾珠運行的軌道，其磨損程度直接影響著絲杠副的使用壽命和精度。因此，對絲杠副內部滾珠的磨損以及滾道的磨損進行深入的分析和研究，對于保障機械系統的穩定運行具有重要意義。

絲杠副內部滾道磨損的原因之一是絲杠軸的不對中。這種不對中可能是由于安裝誤差、基礎不均勻沉降或長時間使用導致的絲杠軸彎曲等原因造成的。一旦絲杠軸出現不對中，滾道所承受的載荷將不均勻，從而導致磨損加劇，甚至可能引發其他故障。因此，在絲杠副的使用過程中，需要密切關注絲杠軸的狀態，確保其始終保持正確的對中狀態。

絲杠軸發生不對中，即出現向某一方向的偏移，這可能是由于絲杠軸的彎曲所導致。這種彎曲可能是由于安裝時的誤差、基礎的不均勻沉降，或是長期使用過程中的磨損所造成。一旦絲杠軸出現不對中，其內部的滾道所承受的載荷將不再均勻，進而導致磨損加劇，甚至可能引發其他更為嚴重的故障。因此，在絲杠副的使用過程中，必須時刻關注絲杠軸的狀態，采取措施確保其始終保持正確的對中，從而避免不必要的損壞和故障。

絲杠軸的彎曲現象

絲杠軸的破裂情況

絲杠軸的裂痕現象

在各種工況負載條件下，軸承的故障診斷顯得尤為重要。軸承可能出現的故障類型主要有三種：內圈故障、外圈故障以及滾動體故障。這些故障的加工方式也有所不同，例如，內圈和外圈故障通常采用線切割加工，而滾動體故障則采用電火花打點加工。接下來，我們將詳細描述每種故障類型的特征和表現，以幫助讀者更好地理解和應對這些問題。

內圈線切割加工與外圈故障

在軸承的故障診斷中，內圈線切割加工和外圈故障是兩種常見的現象。內圈線切割加工通常用于修復內圈的裂痕或損傷，而外圈故障則可能表現為磨損、裂紋或剝落等。這些故障不僅會影響軸承的正常運行，還可能導致整個機器的失效。因此，及時發現并處理這些故障顯得尤為重要。

外圈線切割加工與滾動體故障

在軸承的維護與故障診斷過程中，除了內圈線切割加工和外圈故障外，還可能遇到另一種情況——外圈線切割加工與滾動體故障。外圈線切割加工旨在修復外圈的損傷，而滾動體故障則可能涉及滾動體的磨損、破裂或脫落等。這些故障同樣需要引起重視，因為它們都會對軸承的性能和使用壽命產生不良影響。

滾動體電火花打點加工

在軸承的維護與故障診斷中，除了上述提到的外圈線切割加工與滾動體故障外，還有一種技術——滾動體電火花打點加工，也值得關注。這項技術利用電火花放電原理，在滾動體表面形成微小的凹坑或凸起，以達到修復或強化滾動體的目的。然而，需要注意的是，這項技術目前并不開源，因此，如果有相關需求或問題，建議通過郵件聯系我們進行深入探討。

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