一、潤滑劑的選擇
多數(shù)情況下滾珠螺旋傳動使用油脂進行潤滑。因為滾珠絲杠副在運行狀態(tài)下,滾珠與滾珠相互撞擊,滾珠高速離心作用,使?jié)櫥筒灰自跐L珠表面附著,潤滑狀況不好,造成絲杠副的干摩擦,這些都會加劇滾珠絲杠副的磨損,造成精度的喪失。且在使用時,螺母或絲杠要作軸向移動,稀油潤滑較難實現(xiàn)充分潤滑。而油脂潤滑極易粘附在螺旋滾道表面,保持良好的潤滑狀態(tài)。隨著機床高速化,也出現(xiàn)油潤滑的趨勢,而用油潤滑時,則使用ISO等級為32~100的潤滑油
潤滑脂以鋰基脂較好,一般選稠度2號、基油粘度30~140×10-6m/s2(40℃)為宜。當(dāng)使用2號鋰基潤滑脂潤滑時,無論正向摩擦力矩還是反向摩擦力矩都較油潤滑時小了很多,而且在全長范圍內(nèi)變得非常平穩(wěn),1Hz的波動完全消除了。對于非重載及非高速的滾珠絲杠潤滑脂應(yīng)選用中粘度礦物油或合成油為基油的通用鋰皂基潤滑脂,而對于高速度、高精度的滾珠絲杠副,要求潤滑脂在絲杠轉(zhuǎn)動時不易飛濺,因此應(yīng)選用附著性較好的低粘度合成油為基油的潤滑脂。在高速和寒冷地區(qū)對起動摩擦力矩有要求的情況下,應(yīng)選用基油粘度較低的潤滑脂,可使高速時有較穩(wěn)定的力矩特性和較好的冷卻效果。相反,在低速、高溫或晃動、大負載的條件下使用時,則建議使用基油粘度較高的潤滑劑。
二、特殊使用環(huán)境下的潤滑
特殊使用環(huán)境指的是清潔環(huán)境、真空環(huán)境、低溫及高溫環(huán)境、腐蝕輻射環(huán)境等使用環(huán)境。在真空高溫、低溫等特殊環(huán)境下,潤滑脂將會蒸發(fā)或固化,難以使用,在這種情況下,應(yīng)使用固體潤滑劑。固體潤滑劑的潤滑性能因使用條件不同會發(fā)生很大的差異,所以在使用時,需要選擇最合適的固體潤滑劑
(一)清潔環(huán)境
對于在清潔車間內(nèi)的常溫、常壓環(huán)境下工作的滾珠絲杠,一般使用鋰類潤滑脂。
過去通常用于清潔車間的含氟潤滑脂相比,該潤滑脂擁有以下優(yōu)點:
(1)優(yōu)異的低生塵性。
(2)壽命長(是含氟潤滑脂的10倍以上,與普通潤滑脂相同)。
(3)優(yōu)異的防銹能力(防銹性遠高于含氟潤滑脂)。
(4)數(shù)值低、穩(wěn)定性好的轉(zhuǎn)矩(含氟潤滑脂的20%以下)。
(二)真空環(huán)境
在高真空的情況下使用的潤滑劑一般有以下幾種:
(1)使用低蒸氣壓基油的真空潤滑脂。
(2)主要用于宇宙機械方面的MoS2和WS2等固體潤滑劑。
(3)用于金、銀、鉛等軟質(zhì)金屬皮膜滾珠絲杠的固體潤滑劑。
如在半導(dǎo)體、液晶制造裝置領(lǐng)域中使用真空潤滑劑,有可能由于油份的蒸發(fā)導(dǎo)致環(huán)境受到污染,從而難以達到超高真空狀態(tài)。而且,MoS2固體潤滑劑生塵量多,Mo不適用于半導(dǎo)體和性質(zhì)改變方面,為此,不適合用半導(dǎo)體和液晶制造裝置等方面。因此,建議使用以特殊銀護膜加工的能用于超高真空環(huán)境的長壽命固體潤滑劑。但由于是固體潤滑,護膜將會反復(fù)脫落/粘合,為此有時會導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩的瞬間上升。因此,驅(qū)動電動機應(yīng)擁有充分的余地。
(三)高溫環(huán)境
高溫下不能使用油脂和稀油潤滑,可使用固體潤滑劑,這是高溫下潤滑方法之一。
例如在噴氣發(fā)動噴射裝置傳動機構(gòu)中使用的滾珠絲杠副,在工具鋼表面覆蓋Nicdo的固體潤滑劑,于1000°F高溫下可長期運轉(zhuǎn)。
(四)腐蝕輻射環(huán)境
在原子輻射等條件下工作,對耐化學(xué)性和耐輻射性有要求的滾珠螺旋運動,可采用金、銀、鉛等具有自潤滑特性的軟金屬涂覆方法。經(jīng)鍍銀處理的滾珠絲杠副傳動,在無潤滑、低負荷下試驗證明,其工作行程可達60km。