数控机床滚珠丝杠的使用寿命规定在1~1.5万h,按照每天工作8h,每年251个工作日计算,大约可运行5~7.5年。但是许多数控车床选用的滚珠丝杠达不到这个运行时间就发生了断裂。有些经济型数控车床横向滚珠丝杠的寿命还不到一年。从滚珠丝杠断口的宏观形貌分析,早期断裂滚珠丝杠都属于低应力脆断,不难断定是因为制造过程中形成的微观裂纹或材料内部缺陷造成的。对于那些运行3~4年以后才断裂的滚珠丝杠,则不容易区分是低应力脆断还是疲劳断裂。按滚珠丝杠的12r/min计算,其循环次数应在7.2×106~1.08×107之间,属于高周期疲劳设计范围。也就是说,如果滚珠丝杠尺寸规格、材料、制造工艺、安装精度和使用方法都没有问题的话,它在使用寿命之内不应该断裂。
断裂失效指零件断裂而导致整个机械设备无法工作的现象。分为疲劳断裂和受到超过材料强度极限的外加负载或冲击载荷造成的过载断裂。滚珠丝杠副的断裂具体表现为丝杠、螺母明显的部分脱落或整体裂痕;滚珠碎裂;反向器损坏等。
产生因素有:载荷过大;安装不好,丝杠倾斜,饶度过大;使用不当,受到冲击振动,瞬间载荷过大;转速过高,急剧地加减速;异物污染造成滚珠运动阻塞;材料缺陷,制造不良等。措施:选择合适的产品;采用正确的安装方法;查验应用条件,如载荷、运转及温度等;避免冲击、振动;选择合适的密封产品;选择适当地润滑剂与润滑量等。