#机械#【滚珠丝杠传动机构】
滚珠丝杠作为主动体,螺母就会随丝杠的转动角度按照对应规格的导程转化成直线运动,被动工件可以通过螺母座和螺母连接,从而实现对应的直线运动。滚珠丝杠传动机构是在丝杠和螺母之间刚入滚珠作为中间元件,使丝杠与螺母的滑动摩擦传动变为滚动摩擦传动。
在丝杠和螺母上都制有圆弧型面的螺旋槽,这两个圆弧型面螺旋槽对合起来就形成滚道。在滚动内装有许多滚珠,因此,丝杠和螺母之间是滚动摩擦。在螺母2的螺旋槽两端装有挡珠器挡住,并有回管道使滚珠从螺旋槽的一端滚出螺母体后,又沿着这个回管道重新返回滚道的另一端。这样,当滚珠丝杠相对螺母转动做直线运动进给传动时,滚珠则在螺旋滚道内进行循环不断地滚动。

使用时锁紧螺母的影响因素!

锁紧螺母最大拧出力矩受多方面因素的影响。对于锁紧螺母低周疲劳性能的研究,螺纹中径、螺旋升角和牙型斜角均保持不变,仅螺纹片最大弹性恢复力 FNmax和当量摩擦角ρe在重复使用后会出现一定程度的改变。因此,仅需从这两方面对锁紧螺母承受循环载荷时最大拧出力矩的变化规律进行分析。

1、材料应变硬化

材料在循环加载时,会出现“循环应变硬化”或“循环应变软化”现象,即在等幅循环应变情况下,应力幅会随循环次数的增加而出现增加或降低的现象。经过若干循环后,应力幅进入循环稳定状态。

锁紧螺母的低周疲劳是在应变为常数的情况下进行的,螺纹片的应变硬化或软化将会影响其最大拧出力矩的大小。用于制造锁紧螺母的合金钢属于循环应变硬化材料,材料硬化会使螺纹片弹性恢复力FN增加,拧出力矩升高。

2、低周疲劳

低周疲劳是指疲劳应力接近或超过材料的屈服极限,材料在每一个应变循环中均有一定量的塑性变形,寿命一般在102到几乘104的范围内,疲劳曲线一般用ε-N曲线表示。

有限元计算结果显示,在螺栓拧入锁紧螺母后,螺纹片根部应力较大,表层部分区域处于屈服状态,而螺纹片根部中心区域应变很小,应变情况较为复杂。螺纹片根部应变较高的区域经历往复加载,容易出现低周疲劳,使螺纹片压力降低,拧出力矩减小。

3、摩擦系数

摩擦角是影响拧出力矩的重要因素,摩擦力的存在是锁紧螺母正常工作的基础。锁紧螺母工作时,接触面在螺纹片弹性恢复力作用下存在压力和摩擦力,在重复使用过程中,接触面在循环往复的摩擦作用下,粗糙位置和棱角被磨平而变得光滑,摩擦系数变小,进而减小螺母的最大拧出力矩。

4、制造及装配

由于制造技术限制和精度等原因,使得螺纹边缘存在尖角或零件之间的尺寸配合不协调,在初次装配时,拧入拧出力矩可能会出现一定的起伏或波动,需要经过一定次数的磨合才能得到较为准确的锁紧螺母重复使用特性。

5、收口值

材料和螺母的几何参数确定后,收口值的改变对锁紧螺母的重复使用特性有重要影响。收口值变大,螺纹片张开时的变形增大,螺纹片应变增加,应变循环硬化现象加剧,且螺纹片压力FN变大,具有使拧出力矩增加的趋势;

另一方面,螺纹片的宽度减少,螺纹片的总面积减小,与螺栓的摩擦力减小,螺纹片应变增加,低周疲劳性能降低,具有使最大拧出力矩降低的趋势。在多种因素共同作用下,最大拧出力矩随重复使用次数的变化很难预测,只能通过试验对其进行观测。

制冷件试验检验项目和参数参考
热交换器用铜管(铝管)


序号 检验设备 检验项目 设备精度 是否必备检验设备
1 测量显微镜 a、 螺旋角 a、 1°C 必备
b、 齿顶角 b、 1°C
c、 齿高 c、 ±0.01
d、 壁厚 d、 ±0.01
2 金相显微镜 平均晶粒度 0.0001 必备
3 清洁度检测仪及同类设备 管内清洁度 0.1mg 必备
4 拉力机 延伸率 0.10% 必备
抗拉强度 0.1MPa
5 扩口机 扩口试验 0.01% 常规设备
6 水压机 水压试验 0.1MPa 必备
7 涡流探伤仪 涡流探伤 / 必备
8 天平 米克重 0.001g 必备
9 成分测试设备 化学成分 / 必备


连接管和配管用铜管


序号 检验设备 检验项目 设备精度 是否必备检验设备
1 扩口器 扩口试验 0.10% 常规设备
2 钳工台 压扁试验 1% 常规设备
3 数显卡尺 a、圆度 a、  0.1% 常规设备
4 b、外径 b、  ±0.01
5 水压试验 水压试验 1MPa 必备
6 涡流探伤仪 涡流探伤 / 必备
7 测量显微镜 壁厚 ±0.01 必备
8 旋转蒸发仪和过滤装置 管内清洁度 0.01mg 必备
9 拉力机 力学性能 0.1N 必备
10 金相显微镜 平均晶粒度 0.001 必备
11 天平 米克重 0.01mg 必备


毛细管


序号 检验设备 检验项目 设备精度 是否必备检验设备
1 千分尺 外径及偏差 ±0.05 常规设备
2 测量显微镜 内径及偏差 0.1 必备
3 旋转蒸发仪、过滤装置 管内清洁度 0.01mg 必备
4 拉力机 力学性能 0.1N 必备
5 金相显微镜 晶粒度 0.001 必备
6 流量计 等长流量 0.1ml 必备


亲水铝箔


序号 检验设备 检验项目 设备精度 是否必备检验设备
1 天平、烘箱、马弗炉或同等设备 "涂层厚度
抗热性
气味检测" "天平:0.1mg
烘箱:不低于200℃;
马弗炉:不低于500℃" 必备
2 划格器 附着力 / 必备
3 注射器或接触角测定仪 初期亲水性 / 必备
4 干湿循环机 连续亲水性 / 必备
5 盐雾箱 防腐性(盐雾试验) / 必备
6 拉力机 a、 抗拉强度 a、                   0.01Mpa 必备
b、 延伸率 b、                   0.01%
c、 屈强比 c、                   0.01%
7 杯突机 杯突 / 必备


普通铝箔


序号 检验设备 检验项目 设备精度 是否必备检验设备
1 盐雾箱 防腐性(盐雾试验) / 必备
2 杯突机 杯突 / 必备
3 烘箱 涂层气味 1°C 必备
4 拉力机 抗拉强度 0.01Mpa 必备
延伸率 0.01%
屈强比 0.01%
5 化学成分检测设备 铝箔的材料成分 / 必备


铜管(铝管)换热器


序号 检验设备 检验项目 设备精度 是否必备检验设备
1 水压机 水压试验 0.1MPa 必备
2 交变压力试验机 脉冲寿命 0.1Mpa 必备
3 盐雾试验箱 盐雾试验 / 必备
4 金相显微镜、研磨机 金相组织/晶粒度 / 必备
5 喷雾器 亲水性 / 必备
6 "氦检设备:氟系统用换热器
水检设备:水系统用换热器" 气密性 / 必备
7 炉温测试仪 炉温曲线 / 必备(需要烘干挥发油时必备)
8 拉力试验机 换热管力学性能 / 必备
9 投影尺寸分析仪 齿形参数 / 必备
10 清洁度测试工装 管内残余杂质含量 0.1mg 必备


四通阀


序号 检验设备 检验项目 设备精度 是否必备检验设备
1 水压机 最小破坏压力 压力:0.1MPa 必备
2 综合测试台 "最低动作压力差
最高动作压力差
内部泄漏量" / 必备
3 盐雾箱 盐雾试验 / 必备
4 高温箱 湿热试验 温度:0.1°C 必备
5 低温箱 耐低温试验 温度:0.1°C 必备
6 湿热箱 耐高温试验 "温度:0.1°C
湿度:1%" 必备
7 冷热冲击试验箱 冷热冲击 温度:0.1°C 必备
8 噪声检测设备 噪声 分贝:0.1 dB(A) 必备
9 寿命测试台 寿命 / 必备
10 投影测量仪 "锥度
焊接渗透深度" / 必备
11 金相显微镜、研磨机 "金相分析
晶粒度分析" / 必备
12 氦检设备 泄漏量 检测漏率:10-6mbar·l/s 必备
13 针焰试验箱 阻燃性试验 / 必备
14 氨熏试验工装 耐应力腐蚀试验 / 必备
15 振动试验台 振动 "频率:1Hz
振幅:0.1mm" 必备


截止阀(方体阀)


序号 检验设备 检验项目 设备精度 是否必备检验设备
1 气密性试验台 气密性 压力:1MPa 必备
2 水压机 耐压性 / 必备
3 冷热冲击试验箱 耐冷热冲击试验 温度:1℃ 必备
4 耐氟性试验工装 耐氟性 / 必备
5 氨熏试验工装 耐腐蚀应力 / 必备
6 清洁度测试工装 阀内固体杂质含量 质量:0.01mg 必备
7 高温箱 耐高温性 温度:1℃ 必备
8 低温箱 耐低温性 温度:1℃ 必备
9 振动试验台 振动分析 "频率:1Hz
振幅:0.1mm" 必备
10 投影测量仪 "锥度
焊接渗透深度" / 必备
11 金相显微镜、研磨机 "金相分析
晶粒度分析" / 必备


单向阀


序号 检验设备 检验项目 设备精度 是否必备检验设备
1 单相阀测试台 "泄漏量
开阀能力
正/反向流量" "流量:10min/min
压力:0.01Mpa
流量:1L/min" 必备
2 气密性测试台 气密性 / 必备
3 寿命测试台 寿命试验 / 必备
4 水压机 耐压性 / 必备
5 清洁度测试工装 清洁度 质量:0.01mg 必备
6 高低温试验箱 "高温低温
低温试验" / 推荐


过滤器


序号 检验设备 检验项目 设备精度 是否必备检验设备
1 数显卡尺 结构尺寸 0.01mm 常规设备
2 电子称 重量 0.01g 常规设备
3 推拉计 过滤网牢固性 0.1N 必备
4 普通显微镜/投影仪/放大镜 滤网目数 / 必备
5 清洁度测试工装 器内杂质含量 0.01mg 必备
6 水压机 耐压性 1Mpa 必备
7 盐雾箱 盐雾试验 / 推荐


干澡过滤器


序号 检验设备 检验项目 设备精度 是否必备检验设备
1 标准筛网 分子筛筛分 / 常规设备
2 数显卡尺 结构尺寸 尺寸:0.01mm 常规设备
3 普通显微镜/投影仪/放大镜 滤网目数 / 必备
4 清洗剂、滤纸、烘箱 粉尘量 / 常规设备
5 智能颗粒压碎机 "压碎力
抗压碎力变异系数" 压力:0.1N 推荐
6 盐雾试验箱 盐雾试验 / 必备
7 水压机 耐压性 压力:0.1Mpa 必备
8 马沸炉 预吸附率 / 必备


钢制罐体


序号 检验设备 检验项目 设备精度 是否必备检验设备
1 氦检设备 气密性检测 / 必备
2 普通显微镜/投影仪 滤网目数 / 推荐
3 水压机 耐压性 0.1MPa 必备
4 清洁度测试工装 杂质含量 0.01mg 必备
5 盐雾试验箱 盐雾试验 / 必备
6 划格器 附着力 / 必备
7 涂层厚度测试仪 涂层厚度 / 必备
8 炉温测试仪 喷涂线炉温曲线 / 必备(产品需喷涂时)
9 拉力机 材料性能 / 推荐
10 交变压力试验台 脉冲试验 / 推荐


铜螺母、管接头、分配器


序号 检验设备 检验项目 设备精度 是否必备检验设备
1 数显卡尺 结构尺寸 0.01mm 常规设备
2 天平 重量 0.01g 常规设备
3 螺纹环规 拧入性 / 常规设备
4 扭力扳手 破坏性拧紧试验 / 常规设备
5 充氟试验工装 充氟密封试验 / 推荐
6 氨熏试验工装 耐腐蚀应力 / 必备
7 维氏硬度计 维氏硬度 / 必备
8 高温箱 耐高温性 / 推荐
9 低温箱 耐低温性 推荐
10 冷热冲击机 耐冷热冲击试验 / 推荐
11 金相显微镜 金相组织/晶粒度 / 推荐
12 投影仪 锥度测试 / 推荐


铜焊料


序号 检验设备 检验项目 设备精度 是否必备检验设备
1 千分尺 焊环内径、焊条直径、焊环丝材直径 / 常规设备
2 卷尺 焊条长度 1mm 常规设备
3 塞规 焊环接口间隙 / 常规设备
4 马沸炉 润湿性 / 必备
5 光谱仪 焊料成分 / 必备


铜管组件


序号 检验设备 检验项目 设备精度 是否必备检验设备
1 数显卡尺 结构尺寸 0.01mm 常规设备
2 水压机 耐压性 0.1MPa 必备
3 气密性测试台 气密性 / 必备
4 清洁度测试工装 管内杂质含量 0.01mg 必备
5 研磨机 焊料渗透深度 / 必备
6 金相显微镜 金相组织/晶粒度 / 推荐


压力开关/压力控制器


序号 检验设备 检验项目 设备精度 是否必备检验设备
1 环塞规、卡尺 尺寸 / 常规设备
2 维氏硬度计 膜片硬度 / 必备
3 爆破压力测试仪 爆破压力测试 1Mpa 必备
4 盐雾箱 盐雾试验 / 必备
5 寿命测试台 寿命试验 / 必备
6 气密性检测台 气密性 / 必备
7 动作压力测试台 动作压力测试 / 必备


电磁水阀


序号 检验设备 检验项目 设备精度 是否必备检验设备
1 噪声检测设备 噪声 分贝:0.1 dB(A) 必备
2 高温试验箱 耐高温 温度:0.1°C 必备
3 低温试验箱 耐低温 温度:0.1°C 必备
4 湿热试验箱 湿热试验 "温度:0.1°C
湿度:1%" 必备
5 水压机 耐压性 压力:0.1MPa 必备
6 气密性检测台 泄漏量 压力:0.1MPa 必备
7 电磁阀寿命测试台 "寿命试验
最大开阀压差" "电压:1V
压力:0.01MPa" 必备
8 盐雾试验箱 盐雾试验 温度:1°C 必备
9 淋水试验台 淋水试验 / 必备
10 振动试验台 振动试验 "频率:1Hz
振幅:0.1mm" 推荐
11 氨熏试验设备 氨熏试验 / 必备
12 针焰试验 阻燃性试验 / 必备


平行流换热器


序号 检验设备 检验项目 设备精度 是否必备检验设备
1 炉温测试仪 炉温曲线 / 必备(采用炉钎焊时)
2 盐雾箱 盐雾试验 / 必备
3 氦检设备 气密性 漏率:10-6mbar·l/s 必备
4 水压机 压力试验 压力:0.1Mpa 必备
5 清洁度测试工装 清洁度 质量:0.01mg 必备
6 高温试验箱 耐高温 温度:0.1°C 必备
7 低温试验箱 耐低温 温度:0.1°C 必备
8 交变压力试验台 耐交变压力特性 压力:0.1Mpa 必备
9 性能测试台 热工性能 / 推荐


表接头


序号 检验设备 检验项目 设备精度 是否必备检验设备
1 扭力扳手 气门芯扭力 0.01N.m/1N.m 常规设备
2 气密性测试台 气密性 / 必备
3 气门芯高度测试工装 气门芯高度 0.1mm 必备
4 氨熏试验工装 耐腐蚀应力 / 必备
5 高温箱 耐高温 1℃ 推荐
6 低温箱 耐低温 1℃ 推荐


钢制水管组件


序号 检验设备 检验项目 设备精度 是否必备检验设备
1 数显卡尺 结构尺寸 0.01mm 常规设备
2 水压机 耐压性 0.1MPa 必备
3 气密性测试台 气密性 / 必备
4 盐雾箱 盐雾试验 / 必备
5 涂层测厚仪 涂层测厚 / 带涂层必备


铜铝管路件


序号 检验设备 检验项目 设备精度 是否必备检验设备
1 卡尺 结构尺寸 0.01mm 常规设备
2 水压机 耐压性 0.1MPa 必备
3 气密性测试台 气密性 / 必备
4 清洁度测试工装 管内杂质含量 0.01mg 必备
5 盐雾箱 盐雾试验 / 铝管必备
6 研磨机 焊料渗透深度 / 必备
7 金相显微镜 金相组织/晶粒度 / 必备
8 投影仪 焊料渗透深度 / 推荐
9 交变压力试验机 脉冲寿命 / 推荐


铜铝连接管


序号 检验设备 检验项目 设备精度 是否必备检验设备
1 数显卡尺 结构尺寸 0.01mm 常规设备
2 水压机 耐压性 0.1MPa 必备
3 快速接头 气密性 / 必备
4 清洗剂、过滤纸、烘箱 管内杂质含量 0.01mg 必备
5 盐雾箱 盐雾试验 / 必备
6 拉力试验机 力学性能 / 必备
7 弯曲试验工装 弯曲性能 / 必备


电子膨胀阀


序号 检验设备 检验项目 设备精度 是否必备检验设备
1 电子膨胀阀流量测试台 流量特性 "压力:0.001MPa
流量:0.1L/min" 必备
2 氦检设备 泄漏量 检测漏率:10-6mbar·l/s 必备
3 水压机 强度 压力:0.1MPa 必备
4 高温试验箱 耐高温 温度:0.1°C 必备
5 低温试验箱 耐低温 温度:0.1°C 必备
6 湿热试验箱 恒定湿热 "温度:0.1°C
湿度:1%" 必备
7 振动测试台 耐振动性 "频率:1 Hz
加速度:0.1 g" 推荐
8 盐雾试验箱 盐雾试验 温度:1°C 必备
9 寿命试验台 寿命试验 / 必备
10 交变压力试验机 疲劳寿命 / 推荐
11 针焰试验测试台 阻燃试验 / 必备


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