Lodveida skrūvju tehnoloģija precīzai lineārai kustībai

Pozicionēšanas ass var izmantot precīzu servomotoru un stingru mašīnas rāmi, taču joprojām nevar sasniegt nepieciešamo atkārtojamību vai virsmas kvalitāti. Daudzos gadījumos ierobežojumu rada mehāniskā transmisijas sistēma starp motoru un kustīgo platformu.

A lodveida skrūvepārvērš rotācijas kustību kontrolētā lineārā kustībā, izmantojot ritošo kontaktu starp skrūves vārpstu, lodītēm un uzgriezni. Tomēr tā praktiskā darbība ir atkarīga no daudz vairāk nekā no recirkulācijas bumbiņu klātbūtnes. Svina precizitāte, aksiālais klīrenss, priekšslodze, stingrība, atbalsta gultņi, uzstādīšanas izlīdzināšana un eļļošana ietekmē gala pozicionēšanas rezultātu.

Šo faktoru izpratne palīdz inženieriem izvēlēties lodveida skrūvi kā daļu no pilnīgas kustības sistēmas, nevis uzskatīt diametru un svinu par vienīgajiem atlases parametriem.

Kā lodveida skrūve pārraida kustību

Uz skrūves vārpstas un uzgriežņa iekšpusē ir izveidotas spirālveida rievas. Noslogotās bumbiņas pārvietojas starp šīm rievām un pārnes spēku caur rites kontaktu. Kad skrūve vai uzgrieznis griežas, otra sastāvdaļa pārvietojas aksiāli atbilstoši skrūves vadam. Atgriešanas sistēma cirkulē bumbiņas atpakaļ noslogotajā zonā, lai būtu iespējama nepārtraukta kustība.

Teorētiskā sakarība starp rotācijas ātrumu un lineāro ātrumu ir:

Piemēram, 10 mm svina lodveida skrūve, kas rotē ar ātrumu 1500 apgr./min, nodrošina teorētisko lineāro ātrumu 250 mm/s. Faktiskajā ass veiktspējā ir jāņem vērā arī paātrinājums, slodze, berze, skrūvju deformācija un vadības sistēmas iestatījumi.

Ritošā kontakta un transmisijas efektivitāte

Parastās bīdāmās skrūves rada berzi pāri bīdāmajām kontaktvirsmām. Lodveida skrūvē ritošie elementi būtiski samazina šo berzi. Piemērotos ekspluatācijas apstākļos lodveida skrūves transmisijas efektivitāte parasti var sasniegt aptuveni 90% vai vairāk, lai gan faktiskā vērtība ir atkarīga no svina leņķa, priekšslodzes, eļļošanas, blīvēm, ātruma un slodzes.

Zemāka berze samazina motora griezes momentu, kas nepieciešams, lai pārvietotu noteiktu slodzi, un ierobežo siltuma veidošanos atkārtotas darbības laikā. Tas arī padara praktiskāku strauju paātrinājumu un biežas virziena maiņas. Tomēr augsta efektivitāte nozīmē, ka dažas lodveida skrūves var atgriezt-ar ārēju aksiālo slodzi. Tāpēc uz vertikālajām asīm var būt nepieciešama bremze vai cita turēšanas ierīce.

Galvenās precīzās transmisijas tehnoloģijas

Svina precizitāte nav tas pats, kas atkārtojamība

Svina precizitāte apraksta, cik cieši faktiskais aksiālais gājiens seko norādītajam gājienam noteiktā attālumā. Tas galvenokārt ir saistīts ar skrūvju izgatavošanas precizitāti un uzkrāto svina novirzi.

Atkārtojamība raksturo ass spēju atgriezties tajā pašā pozīcijā tādos pašos apstākļos. Sistēma var pastāvīgi atgriezties vienā pozīcijā, vienlaikus saglabājot paredzamu braukšanas kļūdu citā pozīcijā. Atkārtojamību ietekmē klīrenss, priekšslodze, gultņu stingrība, temperatūra, servo regulēšana un atgriezeniskās saites izšķirtspēja, kā arī skrūvju precizitāte.

Šī iemesla dēļ augstākas precizitātes pakāpes izvēle vien automātiski nenovērš visas pozicionēšanas kļūdas. Nepieciešamā braukšanas precizitāte un atkārtojamība jānorāda atsevišķi.

Priekšslodze, klīrenss un aksiālā stingrība

Kad ass maina virzienu, aksiālais klīrenss var parādīties kā zaudēta kustība, pirms slodze sāk kustēties pretējā virzienā. Priekšslodzi izmanto, lai samazinātu vai novērstu šo atstarpi un uzlabotu kontakta stingrību starp uzgriezni, lodītēm un skrūvju rievām.

Atkarībā no konstrukcijas priekšslodzi var nodrošināt ar dubulto-uzgriežņu izvietojumu, nobīdīto-uzgriezni vai izvēlētiem lodīšu izmēriem. Adubultā{0}}uzgriežņa lodveida skrūvePiemēram, var pielietot priekšslodzi starp divām uzgriežņu sekcijām, un to bieži uzskata, ja ir nepieciešama zema aksiālā klīrenss un lielāka stingrība.

Lielāka iepriekšēja ielāde ne vienmēr ir labāka. Pārmērīga priekšslodze palielina darba griezes momentu, berzes siltumu un iekšējo kontaktu spriegumu. Tas var samazināt sasniedzamo ātrumu un saīsināt kalpošanas laiku. Pareizajam priekšslodzes līmenim jāatbilst pielietotajai slodzei, darba ciklam, pozicionēšanas prasībām un termiskajiem apstākļiem.

Stingrība ir jānovērtē kā sistēma

Padeves ass kopējo aksiālo pārvietojumu nenosaka tikai uzgrieznis. Skrūves vārpsta zem slodzes stiepjas vai saspiežas, savukārt deformējas arī uzgrieznis, atbalsta gultņi, gultņa korpuss, sakabe, montāžas virsmas un mašīnas rāmis.

Šīs mehāniskās ķēdes vājākā daļa var ierobežot vispārējo stingrību. Palielinot uzgriežņu priekšslodzi, tiks nodrošināts ierobežots uzlabojums, ja skrūve ir pārāk slaida, neatbalstītais garums ir pārmērīgs vai gultņa korpusam trūkst stingrības.

Termiskā izplešanās ir jāņem vērā arī uz garām vai ātrgaitas{0}}asīm. Siltums, ko rada uzgrieznis, gultņi un blakus esošais aprīkojums, var mainīt lietderīgo skrūves garumu. Atkarībā no mašīnas konstrukcijas termisko efektu var kontrolēt, izmantojot eļļošanu, dzesēšanu, gultņu izvietojumu, temperatūras kompensāciju vai nospriegotu skrūvju uzstādīšanu.

Atbalsta gultņi un gala apstrāde

Precīzijas atbalsta gultņi nosaka skrūves atrašanās vietu aksiāli un palīdz izturēt vilci vienā vai abos virzienos. Gala-balsta izvietojums ietekmē vārpstas stingrību, kritisko ātrumu un izturību pret spiedes izliekšanos.

Kopējā vienošanās ietver fiksētas brīvas, fiksētas atbalstītas un fiksētas fiksētas konfigurācijas. Fiksēta montāža ir strukturāli vienkārša, taču nodrošina mazāku kritisko -ātrumu un izliekuma spēju. Fiksēti-atbalstīti un fiksēti-fiksēti izkārtojumi parasti ir piemērotāki, jo palielinās skrūves garums, rotācijas ātrums vai aksiālā slodze.

Gala apstrādei jāatbilst izvēlētajiem gultņu mezgliem, pretuzgriezni, sakabes un montāžas izmēriem. Nepareiza gultņu fiksācija, plecu ģeometrija vai vārpstas gala koncentriskums var izraisīt vibrāciju un pozicionēšanas kļūdu pat tad, ja pašai skrūvei ir atbilstoša precizitāte.

Ātruma ierobežojumi un spiedes slodze

Lodveida skrūvi nevajadzētu izvēlēties tikai pēc lineārā ātruma. Rotācijas ātrums palielinās, palielinoties pieprasītajam lineārajam ātrumam vai samazinoties. Gara rotējoša skrūve var pietuvoties savam kritiskajam ātrumam un sākt vibrēt. Pieļaujamais darbības ātrums ir atkarīgs arī no skrūves diametra, neatbalstītā garuma, gala-balsta stāvokļa, uzgriežņu cirkulācijas konstrukcijas un eļļošanas.

Kad skrūves vārpsta ir pakļauta saspiešanai, jāpārbauda arī izliekšanās spēja. Mazāks saknes diametrs un garāks neatbalstīts garums samazina pieļaujamo spiedes slodzi. Gan kritiskajos ātruma, gan izliekuma aprēķinos jāiekļauj atbilstoša drošības rezerve, nevis jāizmanto teorētiskās robežvērtības kā nepārtrauktas darbības apstākļi.

Kravnesība un kalpošanas laiks

Dinamiskās slodzes reitings tiek izmantots, lai novērtētu noguruma ilgumu atkārtotas kustības laikā, savukārt statiskās slodzes novērtējums attiecas uz paliekošas deformācijas risku pie maksimālās vai trieciena slodzes. Izvēlei jābalstās uz faktisko darbības ciklu, nevis tikai uz maksimālo slodzi.

Reālistisks darba cikls ietver paātrinājumu, nemainīgu{0}}ātruma pārvietošanos, palēninājumu, aiztures laiku un visas slodzes virziena izmaiņas. Trieciens, vibrācija, slikta izlīdzināšana un piesārņojums var samazināt praktisko kalpošanas laiku pat tad, ja pamata vērtējuma aprēķins šķiet pietiekams.

Eļļošana, blīvēšana un uzstādīšana

Smērviela atdala rites saskares virsmas, samazina nodilumu un palīdz kontrolēt berzes siltumu. Pareizais smērvielas veids un papildināšanas intervāls ir atkarīgs no ātruma, slodzes, gājiena, darba temperatūras un vides apstākļiem.

Stikla tīrītāji un blīves palīdz ierobežot putekļu un skaidu iekļūšanu, taču tie neaizstāj ārējo aizsardzību stipri piesārņotā vidē. Ap apstrādes gružiem, abrazīvām daļiņām vai šķidruma piesārņojumu var būt nepieciešami silfoni, pārsegi vai slēgtas asu konstrukcijas.

Vienlīdz svarīga ir uzstādīšanas izlīdzināšana. Uzgriežņa vai atbalsta gultņu piespiešana nepareizā stāvoklī rada neparastu iekšējo slodzi. Montāžas virsmām jābūt tīrām un līdzenām, gultņu korpusiem jābūt saskaņotiem ar skrūves asi, un pirms galīgās pievilkšanas uzgrieznis jāpārvieto cauri pilnam gājienam.

Pieteikšanās prasības

Informācija, kas nepieciešama atlasei

Pirms lodveida skrūves specifikācijas apstiprināšanas sagatavojiet šādu darbības informāciju:

• Nepieciešamais gājiens un kopējais uzstādīšanas garums
• Maksimālais un nepārtrauktais lineārais ātrums
• Paātrinājums, palēninājums un cikla biežums
• Kustīgā masa, ārējais aksiālais spēks un trieciena slodze
• Nepieciešamā pozicionēšanas precizitāte un atkārtojamība
• Horizontāla, vertikāla vai slīpa uzstādīšana
• Paredzamais kalpošanas laiks un ikdienas darbības laiks
• Temperatūra, putekļi, skaidas, mitrums un citi vides apstākļi
• Pieejamie atbalsta{0}}gultņa un vārpstas-gala izmēri

Šos nosacījumus izmanto, lai noteiktu skrūves diametru, svinu, uzgriežņa veidu, precizitāti, priekšslodzi, slodzes novērtējumu, atbalsta izvietojumu un eļļošanas prasības. Standarta rūpnieciskai pozicionēšanai, velmētaSFU lodveida skrūvevar būt piemērotas, savukārt lietojumiem, kam nepieciešama atšķirīga stingrība, klīrenss vai uzstādīšanas parametri, var būt nepieciešama cita uzgriežņu konfigurācija.

FAQ

Vai augstāka precizitātes pakāpe garantē labāku atkārtojamību?Vai katrai precīzai lodveida skrūvei ir jāizmanto liela priekšslodze?Kāpēc lodveida skrūve var vibrēt lielā ātrumā?Vai lodveida skrūve var noturēt vertikālu slodzi pēc strāvas atslēgšanas?

Secinājums

Lodveida skrūves vērtība precīzajā transmisijā izriet no koordinētas rites kontakta, svina precizitātes, klīrensa, priekšslodzes, stingrības un atbalsta apstākļu kontroles. Tās galīgo veiktspēju nosaka arī eļļošana, uzstādīšanas izlīdzināšana, termiskā darbība un mašīnas vadības sistēma.

Tāpēc piemērota lodveida skrūve nav vienkārši modelis ar mazāko vadu kļūdu vai augstāko slodzes novērtējumu. Tā ir specifikācija, kas atbilst nepieciešamajiem ātruma, precizitātes, stingrības un ekspluatācijas{1}}kalpošanas mērķiem saskaņā ar faktisko darbības ciklu.

Atsauces

• ISO 3408 sērija - Lodveida skrūves
• Ritošās skrūves tehniskās vadlīnijas, kas aptver slodzes, stingrības, kritiskā ātruma un izliekuma aprēķinus

← Atpakaļ uz DLY emuāru