高負荷のボールネジのロック状態対策

質問

高荷重（３０ｔ位）でボールネジを非常にゆっくり回すとグリス給脂が十分でもボールが回転しないでロック状態になりオネジと雌ネジの表面ですべりが発生します．
これにより伝達効率が大きく下がる現象が発生しております．

これを防ぐために雌ネジに微振動をあたえて回避できないかと考えております．
どのくらいの振幅で振動させると効果的でしょうか回転方向でなく、スラスト方向の振幅で与えようと思っております．

どこに聞いても具体的な数値を教えてくれないので質問します．よろしくお願いします．

回答No.3

noname#230359

難しい問題ですね。
参考になるかもしれないことを書きます。
私の知っている機械では、160Φに100ｔをかけています。定常的ではありませんが。また、無負荷でゆっくりまわすと、振動的になる経験はしています。原因は追えていません。
お聞きします。ものが大きいので、実験も大変だと思います。伝達効率が下がるのはどのような実験系で測定したものですか？私の理解だと、モータのトルクとスライダの発生力をゆっくり移動するとき測定しないと伝達効率は図れないと思いますが。
また、その結果からどのようにしてボールのすべりと推定しているのでしょうか？

補足

ボールが滑っているか否かはボールネジを動かしているサーボアンプのトルク指令の変化から判断しています．
　負荷をかけてその位置で位置制御しているとトルク指令がどんどん上がっていきます．そしてあるところまで上がるとストンとトルク指令が落ちます．
　また、負荷が非常に高い場合はトルク指令が頭打ちになったままになります．これらの現象から、おそらくボールが転がらないで、滑っているのであろうと判断しています．　その結果、伝達効率が下がっていると考えています．

回答No.2

noname#230359

具体的な数値は　やってみないと判らないと思いますよ（笑）

ボールがスリップして伝達効率が落ちてる訳ですから
単純な考えとして、ボールネジの伝達能力を超えてるのではと思いますが
如何でしょうか？
例え、ボールネジの強度以内であっても　回転数と伝達トルクで
メーカー推奨する範囲があると思います。
カタログ等に計算式が記載してあると思いますので　一度確認計算してみては？

振幅巾は　判りませんが、スリップを解除させるくらいの衝撃力を与えるとなると、
恐らく　高荷重値の30ｔくらいの衝撃値になるのではと思います
おのずと発生可能な周波数は　低くなりますよね　計算すれば判りますよね（笑）
尚且つ、この装置専用の振動発生器を考えると　相当の装置のような気がします

その前に　このくらいの衝撃値になったとした場合　ボールネジのボールは
破損しないのでしょうか？
リスク高いし、全体的な装置レイアウトも　大げさになりそうですし・・・
少々、伝達効率は落ちますが、単純に台形ネジに変更は出来ないのですか？

お礼

アドバイス有難うございました．
ボールネジが過負荷状態になっていることは明らかです。メーカの推奨範囲外で動かしていると思います．そのため、ボールネジの寿命が短くなっています．

　本来はボールネジの範疇ではないので言われるように台形ネジなどが良いと思いますが、伝達効率が下がるのが問題です．（ボールネジもスリップ状態では伝達効率が低くなるので同じようなものですが、、、、）

回答No.1

noname#230359

質問の趣旨とは異なりますが、
もしかしたらボールねじの軸タワミによってナットの溝部と
同軸度がずれて微細な調整駆動（少ない回転モーメントで駆動）
が効かなくなっているのでは？

そうとすれば振動を与えても解決にはなららいような気がします。

補足

アドバイス有難うございました．ボールネジの長さが短く、直径も太い（１６０φ位）ですので座屈も、たわみも無視できると思います．
負荷が重いのでボールが回転しないで転動面を滑っている状態です．
わずかなショックでこの膠着状態が破れるとボールが回転しているようです．
このわずかなショックを何らかの振動で与えてやりたいと思っております．