恶劣的环境会严重破坏运动系统组件，特别是滚动元件系统，如直线导轨和滚珠丝杠。虽然导轨盖、雨刷和刮刀等保护装置广泛用于直线导轨，但在恶劣环境中保护滚珠丝杠就有点棘手了。
但是，尽管很难防止污染和极端温度，但有一些措施可以帮助防止这些环境条件严重缩短滚珠丝杠总成的寿命，甚至导致故障。
恶劣环境材料
当为涉及液体污染的应用(如水、酸或碱性清洗液)选择滚珠丝杠时，首先要考虑的事情之一是部件的材料，特别是螺杆轴、滚珠螺母和密封件。
TDC-1薄密铬的均匀结节处理
图片来源:Hi-Tec电镀公司
虽然螺杆轴和球螺母通常由钢制成，具有高负载能力和刚性，但还有其他材料选择可以帮助它们承受恶劣的环境。例如,防护涂料如薄密铬，化学镍，或黑色氧化物可应用于螺杆轴，在某些情况下，球螺母外壳。一些制造商提供由不锈钢制成的滚珠丝杠轴，用于水或化学品构成重大挑战的应用。
需要注意的是，在极端负载和压力下，一些涂层可能会从基材螺杆材料上脱落或分离。与钢螺丝相比，不锈钢螺丝的负载能力有所降低。涂层还会使表面增加几微米的厚度，并可能影响球螺母的预紧力。在决定最好的材料或涂层时，最好咨询螺钉制造商，不仅要确定哪种选择能最好地抵御环境危害，还要确定它对螺钉性能的影响。
密封件可以防止固体和液体污染物
密封-位于球螺母的两端-可以防止液体和固体形式的污染进入轴承球和滚道之间。除了防止污染外，这些密封件还具有保持润滑的重要功能。
这款组合雨刷由施泰因梅尔有塑料段加一个毛毡环。毛毡环提供润滑，而弹簧加载段清洁螺纹。
滚珠丝杆制造商提供多种密封类型，从防止固体污染物的毛毡或刷式雨刷，到完全匹配螺旋滚道轮廓的全接触密封，几乎可以防止任何液体或固体污染物进入滚珠螺母。
几乎所有的密封件都提供一定程度的保护，防止固体污染，如金属或木屑，以及陶瓷或玻璃灰尘。
图片来源:Inventables.com
标准球螺母密封件通常由FKM (Viton)制成，但制造商也提供其他材料，如EPDM，可以承受极端温度并防止特定化学物质。请记住，与螺杆轴接触的密封件——那些防止小颗粒和液体进入球螺母的密封件——会增加摩擦和拖动扭矩，在定尺寸时必须考虑到这一点。
温度也可能是一种环境危害
滚珠丝杠组件的正常工作温度部分取决于所使用的密封和润滑的类型，但通常范围在0°C到80°C之间。高于或低于这些限制的温度，以及显著的温度波动，都会导致螺杆轴的热膨胀。举例来说，温度升高1°C会导致螺旋轴每米长度增加0.012毫米。随着螺杆的加长，螺杆螺纹的导程拉长，从而降低了螺杆的精度。
减轻热膨胀影响的一种方法是在张力下安装螺旋轴固定轴承在两端。这有助于防止螺丝因热(或冷)而膨胀(或收缩)。在某些应用中，强制风冷螺杆总成也是一种很好的解决方案。一种更为极端的方法是使用带有内部冷却的空心螺杆轴来降低螺杆材料的温度，这种方法通常用于机床等对行程精度至关重要的应用。
在拉力下安装滚珠丝杠，两端有固定轴承，可以帮助减轻热膨胀。
但需要考虑的不仅仅是温度对螺旋轴的影响。事实上，螺丝组件的每个部分都可能受到极端温度的影响。如上所述，密封件的材料可以选择以满足特定的温度要求。端轴承也具有特定温度额定值的密封件，因此端轴承的允许工作温度也应检查。
极端温度也会影响润滑的性能，因为润滑剂的粘度(流动阻力)部分是由它的温度决定的。每一种润滑油都有严格的温度限制，以确保它不会分解成它的成分(基础油、增稠剂和添加剂)，所以检查润滑油的工作温度范围也很重要。
设计的技巧和最佳实践
在恶劣环境下设计滚珠丝杠时有一些最佳实践可以帮助您。其中最基本的是将滚珠丝杠安装在远离易受污染的地方。此外，将螺钉安装在工作区域上方通常可以减少螺钉暴露在污染环境中的数量。
如果一个螺钉有多个起始点，可以将一个新的滚珠螺母装配到未使用(且未损坏)的螺纹上。
图片来源:NSK公司
如果颗粒污染严重且无法避免，波纹管罩可以防止一些液体和大多数落下的颗粒。在即使是最严格的保护措施可能也不够的情况下，使用a多头螺纹螺杆可以减少维修时间和成本，如果磨损或故障确实发生，允许一个新的球螺母装配到未使用的(并且，希望没有损坏)螺纹。
了下:直线运动技巧
