JB
中华人民共和国机械行业标准
JB/T13813.42020
滚动功能部件可靠性与寿命 第4部分：
滚珠丝杠副精度保持性试验规范
Rolling functional unit reliability and life-Part 4: Test specifications of
accuracy stability for ball screw
2021-01-01实施
2020-04-16发布 目 次
前言， 1范围 2规范性引用文件 3术语和定义. 4试验要求.. 4.1环境温度， 4..润滑 4.3试验用轴承.. 4.4 被测样本的支承方式
4.5 被测样本的预加载荷， 4.6 试验台 5试验条件.... 5.1 加载方向 5.2加载条件， 5.3 试验终止条件.. 6试验准备.. 6.1 样本准备 6.2 被测样本检验. 6.3 被测样本安装. 6.4 试验台检查 7试验过程. 7.1 总则 7.2 试验台启动及加载， 7.3 试验监测 8评定方法 8.1 单水平试验精度保持转数. 8.2 两水平试验精度保持转数. 8.3 精度保持时间计算附录A（资料性附录）试验记录
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表1 单水平试验加载要求表2两水平试验加载要求。 表3检查要求. 表A.1 试验汇总记录表A.2 试验运行记录
6 前言
JB/T13813《滚动功能部件可靠性与寿命》分为七个部分：
第1部分：术语和符号；第2部分：滚动丝杠副功能可靠性试验规范：第3部分：滚动直线导轨副功能可靠性试验规范一第4部分：滚珠丝杠副精度保持性试验规范；一第5部分：滚动直线导轨副精度保持性试验规范；
第6部分：滚珠丝杠副额定动载荷及疲劳寿命试验规范：第7部分：滚动直线导轨副额定动载荷及疲劳寿命试验规范。
本部分为JB/T13813的第4部分。 本部分按照GBT1.1一2009给出的规则起草。 本部分由中国机械工业联合会提出。 本部分由全国金属切削机床标准化技术委员会（SAC/TC22）归口。 本部分起草单位：南京工艺装备制造有限公司、南京理工大学，国家机床质量监督检验中心陕西
汉江机床有限公司、山东博特精工股份有限公司、大连高金数控集团有限公司。
本部分主要起草人：黄育全、张柏林、欧屹、王东跃、冯虎田、焦阳、张维、张云峰、任选峰、杜伟、王兆坦、刘建佐、石德福。
本部分为首次发布。 滚动功能部件可靠性与寿命
第4部分：滚珠丝杠副精度保持性试验规范
1范围
JB/T13813的本部分规定了滚珠丝杠副精度保持性试验的术语和定义、试验要求、试验条件、试验准备、试验过程及评定方法。
本部分适用于公称直径为25mm～63mm有效行程≤2000mm的定位类滚珠丝杠副的精度保持性试验（以下简称试验）。其他规格滚珠丝杠副亦可参照执行。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T17587.1-2017滚珠丝杠副第1部分：术语和符号 GB/T17587.3一2017滚珠丝杠副第3部分：验收条件和验收检验 GBT17587.5一2008滚珠丝杠副第5部分：轴向额定静载荷和动载荷及使用寿命 JB/T13813.1—2020 滚动功能部件可靠性与寿命第1部分：术语和符号 JB/T13814-2020滚珠丝杠副动态预紧转矩测试规范 SH/T0017—1990轴承油
3术语和定义
GB/T17587.1一2017、GB/T17587.5一2008~JB/T13813.1-2020界定的术语和定义、符号适用于
本文件。
4试验要求
4.1环境温度
试验一般应在20℃土5℃的环境下进行。 4.2润滑 4.2.1总则
试验过程中被测样本的润滑条件，包括润滑剂牌号、润滑周期等应按照产品说明书执行。试验过程
中应定期加注润滑油并记录。 4.2.2油润滑 4.2.3 3脂润滑
按照样本要求加注润滑脂，宜每2×10°r加注润滑脂。 4.3试验用轴承
试验用轴承需根据被测样本安装要求选取并正确安装。
4.4 被测样本的支承方式
试验中使用两端固定方式或一端固定一端支承的支承方式。 4.5被测样本的预加载荷
试验时被测样本应有预加载荷，预加载荷为轴向额定动载荷的5%～10% 4.6试验台
试验台除应满足4.2～4.4规定的试验要求以外，还应具有在线动态检测行程变动量的能力。同一批被测样本，应在同一试验条件下、性能相同的试验台上进行试验
5试验条件
5.1加载方向
沿滚珠丝杠副轴向加载。 5.2加载条件 5.2.1加载方式
试验加载包含转数比例、当量转速、加载载荷三个因素，单水平试验加载要求见表1，两水平试验加载要求见表2。
表1 单水平试验加载要求
轻载 35 700 5% Ca
中载 50 500 10% Ca
重载 15 300 15% Ca
工作状态
试验运行转数占设定目标转数百分比%
当量转速nmr/min 当量轴向载荷Fm
注：C.为轴向额定动载荷。
表2两水平试验加载要求工作状态
轻载 35 700 5% Ca 35 700 5% Cas
中载 50 500 10% Ca 50 500 10% Cas
加速试验阶段
重载 15 300 15% Ca 15 300 15% Cas
试验运行转数占设定目标转数百分比%
第1应力水平
当量转速nmtI/min 当量轴向载荷Fmi
试验运行转数占设定目标转数百分比%
第2应力水平
当量转速nmiI/min 当量轴向载荷Fmi 5.2.2加载循环
以2.4×105r为一个加载循环周期。 5.3试验终止条件
被测样本出现精度失效，试验即刻终止。
6试验准备
6.1# 样本准备 6.1.1样本抽取
应在验收合格的产品批次中随机抽取同工艺，同规格的产品。 6.1.2 样本容量
样本容量应≥3套。 6.1.3 3样本编号
在被测样本的非工作表面上编号，编号应清晰、唯一。 6.2被测样本检验 6.2.1精度检验
按GB/T17587.3一2017的规定，转速为20r/min，对样本行程变动量进行检测和记录，参照本部分表A.1记录。 6.2.2预加载荷检验
按JB/T13814一2020的规定，对样本动态预紧转矩进行检测和记录，参照本部分表A.1记录 6.3被测样本安装
被测样本应正确安装，安装后检查各项目应满足表3的规定。
单位为毫米
表3检查要求
检查项目
允差
0.015/任意1000，全长0.02
被测样本轴线对试验台导轨的平行度电动机轴线对被测样本轴线的同轴度
0.025 0.016
被测样本螺母安装端面对试验台运行轨迹的垂直度
6.4试验台检查
试验台应运转正常、安全可靠。 7试验过程
7.1总则 7.1.1精度失效判定
被测样本行程变动量（Vup、V300p、V2mp）中任意一项指标不能达到标称精度等级，则判定为失效。 7.1.2不计入失效
试验中由于非被测样本本身的原因（如试验台原因、人为原因、意外事故）造成样本失效，应对试验数据及被测样本进行归档封存，但此时数据不计入正常的失效数据中。 7.2试验台启动及加载 7.2.1启动润滑、冷却等辅助系统。 7.2.2启动试验台，首次试验时，应对被测样本的行程变动量进行在线检测。
在线检测应满足以下条件： a）环境温度为20℃土1℃，并确保试验台各部位等温≥2h； b）空载； c）转速为20r/min。
7.2.3启动加载装置，按5.2的规定进行加载。 7.2.4启动拖动装置带动被测样本，按5.2规定的当量转速运行。 7.3试验监测 7.3.1试验台一般应连续运转，试验载荷、转速应实时监测，控制在要求范围内并及时如实记录。 7.3.2在试验过程中前5个加载循环周期，每完成一次循环应对被测样本进行一次行程变动量监测，以后每隔3个加载循环周期进行一次行程变动量监测，监测数据参照表A.2记录。
8评定方法
8.1单水平试验精度保持转数
使用一批样本中最少试验终止转数为该批样本的精度保持转数，精度保持转数按公式（1）计算。
T - min (N,)
.(1)
n
式中：
Ta——精度保持转数，单位为转（r)； N一一第i个样本试验结束时的总转数，单位为转（r); m——样本容量，单位为套。
8.2两水平试验精度保持转数
使用一批样本中最少试验终止转数为该批样本的精度保持转数，精度保持转数按公式（2）计算。
T = min (N' + N'G)
（2)
式中： Ta-* -精度保持转数，单位为转（r）： Ni一一第i个样本在第1应力水平试验结束时的总转数，单位为转（r)； G=s3
(3)
式中： S
负载系数。
8.3精度保持时间计算
精度保持时间ta按公式（4）计算。
ta=TaM :
(4)
式中： ta一一精度保持时间，单位为小时（h）； T一精度保持转数，单位为转（r）： M—当量转换系数，单位为小时每转（h/r），推荐取值M=4×104h/r。