无油衬套的故障案例（无油衬套的维护③）

故障案例1：用于手动式垂直移动机构时

图1所示的移动装置中，采用了利用手动手柄转动螺杆并将其转换为直线运动的机械构件。

图1. 改造前的垂直运动机构结构图

无油衬套的故障案例（无油衬套的维护③）

固定法兰位于顶部和底部，中间的活动法兰在它们之间垂直移动。载荷在活动法兰的中心部位向下作用。无油衬套设置在螺杆和活动法兰的两端，这些无油衬套通过压装方式固定在固定法兰和活动法兰上。无油衬套的功能如下所示。

表1.无油衬套的配置与功能

无油衬套配置	功能
螺杆两端	为了确保丝杠的平稳旋转运动和丝杠的轴向约束，配置了一个肩型无油衬套
轴的中央	为了实现与轴之间的滑动导向，使用轴环型无油衬套，在平面图中，沿垂直方向配置2根轴。

通过手动手柄的旋转使活动法兰在垂直方向移动的难度很大。对于这类移动，需去除载荷方可顺畅地完成垂直方向上的运动。

■原因
图2是表示作用于活动法兰的力。

图2.作用于活动法兰的力

无油衬套的故障案例（无油衬套的维护③）

当活动法兰向上移动时，由螺杆产生的力分解为施加在重心上的平行力和以重心为中心的旋转力矩。除非该平行力大于负载，否则活动法兰无法向上移动。当该力与载荷成比例增大时，力矩也随之增大，由该力矩而产生的力在垂直于轴线的方向上作用于导轨无油衬套的两端，结果导致其运动受到阻碍。

■对策
之所以发生这种现象，是因为由螺杆产生的力矩作为垂直于轴向的弯曲力而作用于轴的无油衬套，从而导致无油衬套与轴之间发生了粘着，阻碍了活动法兰的直线运动。只需消除力矩，即可解决这一问题。图3中展现了应对措施的结构。

图3. 改造后的垂直运动机构结构图

无油衬套的故障案例（无油衬套的维护③）

这一结构中具有2根螺杆，利用2根螺杆产生作用力，由于这一作用力，分别在围绕重心的顺时针（CW）、逆时针（CCW）两个相反方向上产生力矩，从而使力矩相互抵消。产生这种运动的功能，是通过使用链条和链轮，将依靠手动手柄旋转的螺杆运动传递给增加的螺杆，从而使2根螺杆产生同步运动的结构来实现。

故障案例2：用于旋转曲柄机构时

图4是将旋转轴的旋转运动转换为垂直轴的直线运动的曲柄旋转机构局部图、主视图和侧视图。

图4. 改造前将旋转运动转换为垂直运动的机械构件

无油衬套的故障案例（无油衬套的维护③）

安装在旋转轴上的挡块的一端因旋转轴而发生旋转运动，安装在另一端的公转轴围绕旋转轴的轴心进行公转运动。安装在公转轴上的无油衬套在垂直轴上同向运动。此时，垂直移动行程在图中的尺寸为2L。

出现的问题在于，在结构设计上无法装配垂直轴下端的无油衬套。

■原因
由于在公转轴上装配无油衬套，圆筒内面所需的装配空间未能得到保证，因此无法装配该零件。

■对策
如图5所示，作为应对对策，对结构做了改造，无油衬套和固定座被分成2个部分，两部分之间用螺丝固定在一起。

图5. 改造后的将旋转运动转换为垂直运动的机械构件侧视图

无油衬套的故障案例（无油衬套的维护③）

故障案例3：无油衬套压装后防止旋转、脱落

当将无油衬套压入固定座并将轴从中穿过时，根据使用方法不同，无油衬套本身可能会在固定座内旋转。在某些情况下，无油衬套可能会从固定座上脱落，从而导致故障或事故。因此，必须采用以压装以外的方式将无油衬套固定在固定座中的结构。

图6所示的结构，是在固定座的半径方向上加工出螺孔，并在无油衬套的一个表面加工出倒角部分，将止动螺丝拧入这一部分，从而将无油衬套固定在固定座上。

图6. 采取对策前的无油衬套防转结构

无油衬套的故障案例（无油衬套的维护③）

这种结构的问题点在于，拧紧止动螺丝会让无油衬套的图中所示部分在内径方向上发生变形，从而无法确保轴承间隙，使得轴难以顺畅移动。在某些情况下，间隙会消失，导致滑动轴承无法发挥其用途。

图7中展现了对于图6所述问题的对策。

图7. 采取对策后的无油衬套防转结构

无油衬套的故障案例（无油衬套的维护③）

从轴向将无油衬套压装到无油衬套和固定座的压装边界后，加工出螺孔并设置止动螺丝，从而防止无油衬套在固定座内旋转.这种结构对无油衬套内径的变形影响很小，不会造成间隙问题。因此，当考虑采用在无油衬套的固定座内进行固定的结构时，推荐使用图7所示的结构。