滾珠絲杠副的故障診斷與維修教案

1、滾珠絲杠副的故障診斷與維修一、任務描述1、知識目標：了解滾珠絲杠副故障的常見現(xiàn)象；分析滾珠絲杠副產(chǎn)生故障的原因；掌握滾珠絲杠副排除故障的措施。2、能力目標：訓練綜合表達能力（文字、口頭）；提高分析與解決問提的能力；培養(yǎng)學生的機電設備安裝與維修職業(yè)崗位意識和團隊協(xié)作意識。3、教學重點：滾珠絲杠副常見故障分析4、教學難點：滾珠絲杠副常見故障分析與排除二、激發(fā)學生的學習積極性通過引導文，來激發(fā)學生學習的主動性和積極性?，F(xiàn)設計引導文字和引導問題如下：（一）引導文字滾珠絲杠副是將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動，或?qū)⒅本€運動轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運動的理想的產(chǎn)品。滾珠絲杠副由螺桿、螺母和滾珠組成。它的功能是將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成直

2、線運動。由于具有很小的摩擦阻力，滾珠絲杠被廣泛應用于各種工業(yè)設備和精密儀器。滾珠絲杠是工具機和精密機械上最常使用的傳動元件，其主要功能是將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成線性運動，或?qū)⑴ぞ剞D(zhuǎn)換成軸向反覆作用力，同時兼具高精度、可逆性和高效率的特點。滾珠絲杠副的特點：（1）與滑動絲杠副相比驅(qū)動力矩為1/3 由于滾珠絲杠副的絲杠軸與絲母之間有很多滾珠在做滾動運動,所以能得到較高的運動效率。與過去的滑動絲杠副相比驅(qū)動力矩達到1/3以下,即達到同樣運動結(jié)果所需的動力為使用滾動絲杠副的1/3。在省電方面很有幫助。 （2）高精度的保證 滾珠絲杠副是用日本制造的世界最高水平的機械設備連貫生產(chǎn)出來的，特別是在研削、組裝、檢查各

3、工序的工廠環(huán)境方面,對溫度濕度進行了嚴格的控制,由于完善的品質(zhì)管理體制使精度得以充分保證。（3）微進給可能 滾珠絲杠副由于是利用滾珠運動,所以啟動力矩極小,不會出現(xiàn)滑動運動那樣的爬行現(xiàn)象,能保證實現(xiàn)精確的微進給。（4）無側(cè)隙、剛性高 滾珠絲杠副可以加予壓,由于予壓力可使軸向間隙達到負值,進而得到較高的剛性(滾珠絲杠內(nèi)通過給滾珠加予壓力,在實際用于機械裝置等時,由于滾珠的斥力可使絲母部的剛性增強)。（5）高速進給可能 滾珠絲杠由于運動效率高、發(fā)熱小、所以可實現(xiàn)高速進給(運動)。（二）引導問題（1）滾珠絲杠副的軸向間隙如何調(diào)整？（2）怎樣實現(xiàn)滾珠絲杠副的防護？（3）怎樣對滾珠絲杠副進行潤滑？（4）

4、滾珠絲杠副常見的故障現(xiàn)象有哪些？一般的產(chǎn)生原因是什么？排除故障采用什么方法？三、咨詢學生為了解決引導問題，需要利用各種媒體進行咨詢，比如通過網(wǎng)絡查找資料，通過圖書館檢索資料，到市場上去調(diào)研，到工作現(xiàn)場去咨詢技術人員等。總之，利用一切可能的手段解決上述的引導問題。四、計劃學生通過借助引導材料獨立制訂自己的工作計劃。比如排除滾珠絲杠副故障需要的基本技術，需要的儀器、儀表和工具等，檢修故障需采用的基本方法，時間安排，小組分工等。五、決策在這個階段可以采用教師和學生進行角色互換的方式，教師設置故障，學生扮演維修工角色進行故障分析和排除，也可以采用頭腦風暴法讓學生分別說出故障產(chǎn)生的原因及排除辦法。1、故

5、障現(xiàn)象：滾珠絲杠副噪聲。原因分析：這類故障多數(shù)是由于絲杠支承的壓蓋壓合情況不好，或絲杠支承軸承破損，或電動機與絲杠聯(lián)軸器松動，或絲杠潤滑不良，或滾珠絲杠副滾珠有破損等引起的。排除故障的方法分別是調(diào)整軸承壓蓋，使其壓緊軸承端面，或更換新軸承，或擰緊聯(lián)軸器鎖緊螺釘，或改善潤滑條件，或更換新滾珠等。2、故障現(xiàn)象：滾珠絲杠運動不靈活。原因分析：這類故障多數(shù)是由于軸向預緊力太大，或絲杠與導軌不平行，或螺母軸線與導軌不平行，或絲杠彎曲變形等引起的。排除故障的方法分別是調(diào)整軸向間隙和預加載荷，或調(diào)整絲杠支座位置，或調(diào)整螺母位置，或校直絲杠等。六、實施4-6人一組，共分3組，組長分好工。根據(jù)滾珠絲杠副產(chǎn)生故障

6、的現(xiàn)象，查閱相關的維修手冊，初步判斷故障類型，然后采取相應的措施排除故障。滾珠絲杠副故障大部分是由于運動質(zhì)量下降、反向間隙過大、機械爬行、潤滑不良等原因造成的。表11-7是滾珠絲杠副常見故障以及診斷方法。 表11-7 滾珠絲杠副常見故障以及診斷方法序號故障現(xiàn)象故障原因排除方法1加工件粗糙度值高導軌的潤滑油不足夠，致使溜板爬行加潤滑油，排除潤滑故障滾珠絲杠有局部拉毛或研損更換或修理絲杠絲杠軸承損壞，運動不平穩(wěn)更換損壞軸承伺服電動機未調(diào)整好，增益過大調(diào)整伺服電動機控制系統(tǒng)2反向誤差大，加工精度不穩(wěn)定絲杠軸聯(lián)軸器錐套松動重新緊固并用百分表反復測試絲杠軸滑板配合壓板過緊或過松重新調(diào)整或修研，用0.03

7、mm塞尺不入為合格絲杠軸滑板配合楔鐵過緊或過松重新調(diào)整或修研，使接觸率達70以上，用0.03mm賽尺不入為合格滾珠絲杠預緊力過緊或過松調(diào)整預緊力，檢查軸向竄動值，使其誤差不大于0.015mm滾珠絲杠螺母端面與結(jié)合面不垂直，結(jié)合過松修理、調(diào)整或加墊處理絲杠支座軸承預緊力過緊或過松修理調(diào)整滾珠絲杠制造誤差大或軸向竄動用控制系統(tǒng)自動補償能消除間隙，用儀器測量并調(diào)整絲杠竄動潤滑油不足或沒有調(diào)節(jié)至各導軌面均有潤滑油其他機械干涉排除干涉部位3滾珠絲杠在運轉(zhuǎn)中轉(zhuǎn)矩過大二滑板配合壓板過緊或研損重新調(diào)整或修研壓板，使0.04mm塞尺塞不入為合格滾珠絲杠螺母反向器損壞，滾珠絲杠卡死或軸端螺母預緊力過大修復或更換絲

8、杠并精心調(diào)整絲杠研損更換伺服電動機與滾珠絲杠聯(lián)接不同軸調(diào)整同軸度并緊固連接座無潤滑油調(diào)整潤滑油路超程開關失靈造成機械故障檢查故障并排除伺服電動機過熱報警檢查故障并排除4絲杠螺母潤滑不良分油器是否分油檢查定量分油器油管是否堵塞清除污物使油管暢通5滾珠絲杠副噪聲滾珠絲杠軸承壓蓋壓合不良調(diào)整壓蓋，使其壓緊軸承滾珠絲杠潤滑不良檢查分油器和油路，使?jié)櫥统渥銤L珠產(chǎn)生破損更換滾珠電動機與絲杠聯(lián)軸器松動擰緊聯(lián)軸器鎖緊螺釘七、檢查這個階段是穿插在實施過程中的，學生獨立檢查和評估自己的工作結(jié)果。八、評價分為三個層次進行評定，即教師、組內(nèi)、組間，每個層面的評定內(nèi)容有所不同。其評價方法如表11-8所示。制定評價內(nèi)容

9、及標準，建立能力的評定等級，項目成績評定等，如表11-9表11-13所示。表11-8 評價方法關鍵環(huán)節(jié)教師扮演的角色學生扮演的角色自評協(xié)助學生展示自己的學習效果，引導學生從多個角度加以評價學生上臺總結(jié)，表達互評教師對完成的項目進行總結(jié)與回顧，對完成較好組員的表現(xiàn)進行當堂認可，然后就主要問題進行集中解決。評定從兩方面入手，即結(jié)果性評價和過程性評價。展示，欣賞，分享，相互評價教師評價評價內(nèi)容：過程性評價主要是考察學生的組員的學習能力、協(xié)作能力、工作態(tài)度；結(jié)果性評價主要是考察學生是否達到了學習目標，如工具使用正確、布線合理、檢測方法正確、操作順序得當、達到預期效果。就訓練中出現(xiàn)的主要問題進行分析，并

10、提出解決方法。認真聽取教師點評，并反思不足提出新問題誘導，拓展知識面產(chǎn)生新的學習需求本課程貫徹綜合化考核原則，理論知識與實踐技能考核相結(jié)合，單一能力與綜合能力考核相結(jié)合，個別與群體考核相結(jié)合，全面考核學生的知識、能力和綜合素質(zhì)。以過程考核為主，考核涵蓋項目全過程，主要從項目操作實施來進行考核。由于實施了任務驅(qū)動教學法，為實施過程考核提供了條件。本課程采用過程考評（任務考評）與期末考評（課程考評）相結(jié)合的方法，強調(diào)過程考評的重要性。過程考評占70分，期末考評占30分，具體見表， 取代了依靠一次期末考試來確定成績的方式。表11-9 考核評價要求考評方式過程考評（項目考評）70%期末考評（卷面考評）

11、30%素質(zhì)考評工單考評實操考評考評實施由指導教師根據(jù)學生表現(xiàn)集中考評由主講教師根據(jù)學生完成的工單情況考評由實訓指導教師對學生進行項目操作考評按照教考分離原則，由學校教務處組織考評?？荚u要求嚴格遵循生產(chǎn)紀律和5S操作規(guī)范，主動協(xié)助小組其他成員共同完成工作任務，任務完成后清理場地等認真撰寫和完成任務工單，準確完整、字跡工整積極回答問題、掌握工作規(guī)范和技巧，任務方案正確、工具使用正確、操作過程正確、任務完成良好建議題型：單向選擇、多項選擇、判斷、問答題、論述題注造成設備損壞或人身傷害的本項目計0分每個學習項目的過程考核都有詳細標準，下面是一個學習項目的考核標準。表11-10 考核方式與標準項目編號考

12、核點及占項目分值比建議考核方式評價標準成績比例（%）優(yōu)良及格項目3.11根據(jù)引導文通過咨詢識別滾珠絲杠故障、查找相關資料（10%）教師評價+互評根據(jù)引導文通過咨詢能快速準確識別滾珠絲杠故障、查找相關資料根據(jù)引導文通過咨詢能準確識別滾珠絲杠故障、查找相關資料根據(jù)引導文通過咨詢能識別滾珠絲杠故障、查找相關資料102分析故障現(xiàn)象、找出故障原因（20%）教師評價+互評能快速準確分析出滾珠絲杠的故障現(xiàn)象及產(chǎn)生的原因能準確分析出滾珠絲杠的故障現(xiàn)象及產(chǎn)生的原因能分析出滾珠絲杠的故障現(xiàn)象及產(chǎn)生的原因3.排除故障（30%）教師評價+自評通過儀器、儀表和工具能快速正確排除滾珠絲杠故障通過儀器、儀表和工具能正確排除

13、滾珠絲杠故障通過儀器、儀表和工具能排除滾珠絲杠故障4工作單（15%）教師評價填寫規(guī)范、內(nèi)容完整，有詳細過程記錄和分析，并能提出一些新的建議填寫規(guī)范、內(nèi)容完整，有詳細過程記錄和分析填寫規(guī)范、內(nèi)容完整，有較詳細過程記錄5項目公共考核點（25%）見表11-11表11-11 項目公共考核評價標準項目公共考核點建議考核方式評價標準優(yōu)良及格職業(yè)道德安全生產(chǎn)（30%）教師評價+自評+互評具有良好的職業(yè)操守：敬業(yè)、守時、認真、負責、吃苦、踏實；安全、文明工作：正確準備個人勞動保護用品；正確采用安全措施保護自己，保證工作安全安全、文明工作，職業(yè)操守較好沒出現(xiàn)違紀違規(guī)現(xiàn)象學習態(tài)度（20%）教師評價學習積極性高，虛

14、心好學學習積極性較高沒有 厭學現(xiàn)象團隊協(xié)作精神（15%）互評具有良好的 團隊合作精神，熱心幫助小組其他成員具有良好的 團隊合作精神，能幫助小組其他成員能配合小組完成任務創(chuàng)新精神和能力（15%）互評+教師評價能創(chuàng)造性地學習和運用所學知識，在教師的指導下，能主動地、獨立地學習，并取得創(chuàng)造性學習成就；能用專業(yè)語言正確流利地展示項目成果在教師的指導下，能主動地、獨立地學習，有創(chuàng)新精神；能用專業(yè)語言正確、較為流利地闡述項目在教師的指導下，能主動地、獨立地學習；能用專業(yè)語言基本正確地闡述項目組織實施能力（20%）互評+教師評價能根據(jù)工作任務，對資源進行合理配合，同時正確控制、激勵和協(xié)調(diào)小組活動過程能根據(jù)工作任務，對資源進行合理配合，同時較正確控制、激勵和協(xié)調(diào)小組活動過程能根據(jù)工作任務，對資源進行分配，同時控制、激勵和協(xié)調(diào)小組活動過程，無重大失誤表11-12能力的評定等級4C.能高質(zhì)、高效地完成此項技能的全部內(nèi)容，并能指導他人完成B. 能高質(zhì)、高效地完成此項技能的全部內(nèi)容，并