滚珠螺桿的失效分析
近几年，越来越多的滚珠螺桿被用於各式各样的机器，来满足高精度与高性能的设备需求，滚珠螺桿成為使用最广的传动元件之一。在 CNC 的机械中，滚珠螺桿增加其定位精度及延长其使用寿命。在传统的机械上，滚珠 螺桿也逐渐取代爱克姆螺桿。滚珠螺桿通常会搭配预压力来消除机器运转时的背隙，但若滚珠螺桿安装不当时就 无法展现其高精度与较长的寿命。此篇文章主要讨论滚珠螺桿的问题与问题的预防，详述一些测定程序来帮助使 用者找出发生不正常背隙的原因。
滚珠螺桿发生问题的原因与预防
以下叙述三种滚珠螺桿发生问题的主因及其预防方法。滚珠丝杠维修
间隙太大
1. 无预压或预压不足
无预压的滚珠螺桿垂直放置时，螺帽会因本身的重量而造成转动而下滑；无预压的螺桿会有相当的背隙存在，因此只能用於较小操作阻力的机器，但主要的顾虑是定位精度较不要求。 於不同的应用上决定正确的预压量，并於出货前调好预压；因此当您订购滚珠螺桿前请确实详述设备的操作情况。
2. 扭转位移太大
(1) 材质选用不当。
(2) 热处理不当、硬化层太薄、硬度分布不均或材质太软钢珠、螺帽、螺桿的标準硬度分别為
HRC 62～66、HRC 58～62、HRC 56～62。
(3) 不当的设计/细长比（Slender ratio) 太大…等螺桿的细长比越小刚性越高，细长比的界限必须在60以下，如果细长比太大螺桿会產生自重下垂。如右图所示的滚珠螺桿只以单侧支撑，此种较弱刚性的设计应儘可能避免。
3. 轴承选用不当
通常滚珠螺桿必须搭配斜角轴承，尤其是以高压力角设计的轴承為较佳的选择；当滚珠螺桿承受轴向负载时，
一般的深沟滚珠轴承会產生一定量的轴向背隙，因此深沟滚珠轴承并不适用於此。 滚珠丝杠维修4. 轴承安装不当
(1) 若轴承安装於滚珠螺桿而两者贴合不确实，在承受轴向负载的情况下会导致背隙的產生，这种情形可能是由於螺桿肩部太长或太短所造成的。
(2) 轴承承靠面与锁定螺帽Ｖ形牙轴心的垂直度不佳，或两对应方向的锁定螺帽面平行度不佳，会导致轴承的倾斜；因此螺桿肩部的锁定螺帽Ｖ形牙与轴承承靠面必须同时加工，
才能确保垂直度，如果以研磨方式加工更好。
(3) 以两个锁定螺帽搭配弹簧垫圈来固定轴承，以防止运转中鬆脱。滚珠丝杠维修
5. 螺帽座或轴承座刚性不足
如果螺帽座或轴承座刚性不足，由於元件本身的重量或机器的荷载会使其產生偏斜。测试说明如 / 图15-3，此方式用来检测螺帽座的刚性，类似的测试也可用来检测轴承座的刚性。
6. 螺帽座或轴承座组装不当
(1) 由於震动或未加固定销使得元件鬆脱。以实心锁取代弹簧销达到定位的目的。
(2) 因固定螺丝太长或螺帽座螺丝孔太浅使得螺帽固定螺丝无法锁紧。
(3) 由於震动或缺少弹簧垫圈使得螺帽固定螺丝鬆脱。
7. 支撑座的表面平行度或平面度超公差
不论结合元件表面是研磨或剷花，只要其平行度或平面度超出公差范围，床台运动时位置的重现精度将较差；因此一部机器中，通常在支撑座与机器本体间以薄垫片来达到调整的目的。 滚珠丝杠维修8. 马达与滚珠螺桿结合不当
(1) 联轴器结合不牢固或本身刚性不佳，会使螺桿与马达间產生转动差（relative rotation）。
(2) 若不适合以齿轮驱动或驱动结构不是刚体，可用时规皮带来驱动以防止產生滑动。
(3) 键的鬆动，或是键、键槽、轮轂间的任何不当搭配，皆曾使这些元件间產生间隙。
不顺畅的作动
1. 轴承安装不当
(1) 螺桿或螺帽珠槽表面粗糙。
(2) 钢珠、螺桿或螺帽真圆度超出公差范围。
(3) 螺桿或螺帽的导程误差或节圆直径超出公差范围。
(4) 迴流管组装不当。
(5) 钢珠大小或硬度不均。
以上的问题不该在高品质的產品中发生才是。
2. 异物进入钢珠轨道
包装材料阻碍钢珠轨道：出货时以许多的材料及防锈袋来包装滚珠螺桿，如果在包装或排列的时候未依适当的程序来执行，异物或其它的物体可能会阻碍钢珠轨道，导致钢珠的滑动而非正常滚动甚至卡死。滚珠丝杠维修
