Основна відмінність між одногайковим і двогайковим кульковим гвинтом полягає не просто в кількості корпусів гайки. Дві конструкції використовують різні підходи до контролю осьового зазору, попереднього натягу та жорсткості, що впливає на довжину кріплення, крутний момент приводу, поведінку позиціонування та вартість.
Шариковий гвинт з однією гайкою, як правило, більш компактний і економічний. Кульковий гвинт із подвійною гайкою забезпечує більшу гнучкість для застосування попереднього натягу між двома секціями гайки та зазвичай вибирається, коли важлива осьова жорсткість і стабільна точність повороту. Однак подвійна гайка не є автоматично точнішою, міцнішою чи довговічнішою-в кожному застосуванні.
Правильний вибір повинен базуватися на необхідному люфті, осьовій жорсткості, навантаженні, швидкості, робочому циклі та доступному просторі для установки, а не на припущенні, що дві гайки завжди краще, ніж одна.
Кульовий гвинт з однією гайкою
Кульковий гвинт з однією гайкою використовує один корпус гайки, що містить один або більше контурів циркуляції кульок. Його менша загальна довжина робить його придатним для машин із обмеженим простором для встановлення та для-позиціонуючих осей загального призначення, де не потрібна надзвичайна осьова жорсткість.
Стандартна одинарна гайка може мати певну величину осьового зазору, але це не вірно для кожної окремої конструкції гайки. Деякі окремі гайки можна попередньо натягнути через великі кульки, свинцеві-зсувні канавки або інші внутрішні контактні пристрої. Таким чином, фактичний люфт повинен бути підтверджений специфікацією гайки, а не виведений з кількості гайок.
Типові переваги:
- Коротша довжина гайки і більш компактна установка
- Менша вага та простіша монтажна конструкція
- Як правило, нижча вартість покупки
- Підходить для багатьох стандартних додатків автоматизації та ЧПК
- Доступні з кліренсом, низьким-кліренсом або попередньо завантаженими конфігураціями залежно від конструкції
DLY SFU – це широко використовувана серія одногайкових фланцевих-типів. Його придатність все ще залежить від обраного діаметра, виводу, точності виготовлення та необхідного осьового зазору.
Кульовий гвинт з подвійною гайкою
Кульковий гвинт з подвійною гайкою використовує дві секції гайки на одному валу гвинта. Прокладка або інша регулювальна конструкція створює контрольоване відносне осьове зміщення між двома гайками. Це розміщує зони контакту м’яча в протилежних напрямках і зменшує або усуває вимірний осьовий зазор.
Попереднє натяг також збільшує осьову жорсткість навколо нейтрального положення. Це може покращити стабільність руху, коли вісь змінює напрямок або відчуває змінні осьові сили. Компроміс-полягає в більшій довжині гайки, більшому внутрішньому навантаженні, підвищеному пусковому крутному моменті та більш вимогливому контролі за складанням.
Типові переваги:
- Контрольований осьовий зазор завдяки попередньому натягу-гайки
- Вища осьова жорсткість, ніж порівнянна гайка-типу зазору
- Більш стабільна поведінка реверсу при зміні осьового навантаження
- Підходить для осей машин, чутливих до втрати руху та пружного зміщення
DLY постачає кулькові гвинти DFU та DFI з подвійною гайкою. DFU використовує конфігурацію фланців у стилі DIN-, тоді як DFI використовує конструкцію з подвійною гайкою-внутрішньої циркуляції з іншим фланцем і кріпленням. Перед заміною однієї серії на іншу слід перевірити гайки та монтажний креслення.
Один горіх проти подвійного гайка
| Порівняння | Кульовий гвинт з однією гайкою | Кульковий гвинт з подвійною гайкою |
|---|---|---|
| Структура | Один компактний корпус гайки | Дві секції гайки з конструкцією-регулювання попереднього натягу |
| Осьовий зазор | Залежить від внутрішньої конструкції та відповідності кульки | Зазвичай контролюється попереднім натягом між двома гайками |
| Осьова жорсткість | Підходить для загального руху; також доступні попередньо завантажені версії | Зазвичай вище порівняно з гайкою-зазору такого ж розміру |
| Зворотна поведінка | Сильно залежить від заданого осьового люфту | Краще підходить для частого реверсування, коли попереднє натяг задано правильно |
| Крутний момент приводу | Зазвичай нижчий для не-попередньо завантаженого дизайну | Зазвичай вище, оскільки попереднє навантаження збільшує внутрішній опір |
| Вироблення тепла | Як правило, нижчий, коли застосовано невелике попереднє навантаження або його немає | Може бути вище, особливо на високій швидкості або надмірному попередньому навантаженні |
| Місце установки | Коротший і легший для компактного обладнання | Потрібна більша довжина осьового монтажу |
| Монтажна чутливість | Відносно простий, хоча вирівнювання залишається важливим | Чутливіший до помилок налаштування-зміщення та попереднього навантаження |
| Вартість | Загалом нижче | Зазвичай вище за рахунок додаткових компонентів і регулювання |
| Типовий вибір | Компактні позиціонувальні осі-загального призначення | Осі, що вимагають підвищеної жорсткості та стабільного реверсу напрямку |
Люфт не є точністю свинцю
Люфт і точність випередження описують різні характеристики продуктивності і не повинні використовуватися як взаємозамінні.
- Осьовий зазор або люфтце відносне осьове переміщення, яке відбувається до зміни напрямку контакту після реверсу.
- Точність свинцюописує, наскільки фактичний хід відповідає номінальному ходу на заданій довжині гвинта.
- Повторюваністьописує, як послідовно вісь повертається в те саме задане положення.
- Осьова жорсткістьописує, яке пружне зміщення відбувається під дією прикладеної осьової сили.
Подвійна гайка може зменшити люфт, але вона не покращує автоматично точність виготовлення вала гвинта. Подібним чином вибір гвинта заземлення C5 сам по собі не гарантує нульового люфту, якщо вузол гайки має вимірюваний осьовий зазор.
Подвійна гайка несе подвійне навантаження?
Не обов'язково. Два перетину гайки не означають автоматичного подвоєння допустимого зовнішнього навантаження. Номінальне динамічне навантаження та статичне навантаження повинні бути взяті з даних для повної гайки.
У подвійній гайці з попереднім натягом частина внутрішньої контактної ємності вже використовується для підтримки попереднього натягу до застосування зовнішнього робочого навантаження. Оскільки зовнішнє навантаження змінює напрямок і величину, розподіл навантаження між двома секціями гайки також змінюється.
Тому подвійну гайку слід обирати в першу чергу для контролю зазору та жорсткості, якщо тільки її опубліковані значення навантаження не підтверджують більш високе допустиме навантаження. Для обладнання з високою{1}}тягою потрібно перевірити діаметр, розмір кулі, геометрію контакту, значення навантаження та очікуваний термін служби.
Чи служить подвійна гайка довше?
Одна кількість гайки не визначає термін служби. Правильно контрольоване попереднє натяг може зменшити вплив під час реверсу та покращити стабільність руху, але попереднє натяг також створює внутрішнє навантаження на кульку--на доріжці кочення. Якщо він вищий, ніж вимагається для застосування, зростає робочий крутний момент, температура й-контактне напруження.
Термін служби кулькового гвинта залежить від фактичного еквівалентного осьового навантаження, попереднього навантаження, швидкості, змащення, захисту від забруднення, центрування та робочого циклу. Правильно підібрана одинарна гайка може служити довше неправильно встановленої або надмірно натягнутої подвійної гайки.
Коли вибрати один горіх
Гвинтовий кульковий гвинт з однією гайкою зазвичай є більш практичним вибором, коли:
- Монтажна довжина та вага машини повинні бути мінімізовані
- Програма може прийняти вказаний осьовий зазор
- Рух переважно в одному напрямку або точність реверсу не критична
- Пріоритетом є низький крутний момент приводу та низьке тепловиділення
- Машина використовує компенсацію або замкнутий-цикл зворотного зв’язку для позиціонування
- Контроль вартості важливіший за максимальну осьову жорсткість
Типові приклади включають пакувальні механізми, осі транспортування матеріалів, загальне обладнання автоматизації, компактні блоки позиціонування та верстати з ЧПК, для яких необхідний зазор може бути виконаний за допомогою вибраної специфікації однієї гайки.
Коли вибрати подвійну гайку
Варто розглянути кульковий гвинт з подвійною гайкою, коли:
- Вісь часто змінює напрямок
- Втрачений осьовий рух необхідно суворо контролювати
- При змінних навантаженнях необхідна більш висока осьова жорсткість
- Сили різання або процесу змінюють напрямок під час роботи
- Машина має достатньо осьового простору для довшої гайки
- Двигун і опорна конструкція можуть сприймати додатковий момент попереднього натягу
Шарико-гвинтові гвинти з подвійною гайкою часто використовуються в прецизійних осях подачі з ЧПК, шліфувальному обладнанні, системах перевірки та етапах автоматизації, де стабільність і жорсткість перевороту важливіші за мінімальний розмір або вартість.
Помилок у виборі, яких слід уникати
Припускаючи, що кожна гайка має великий люфт
Одинарні гайки доступні з різним зазором і попереднім натягом. Завжди перевіряйте фактичні-специфікації осьового люфта, а не судіть лише за кількістю гайки.
Використання максимального попереднього навантаження за замовчуванням
Більше попереднього навантаження не завжди означає краще. Надмірне попереднє навантаження може підвищити крутний момент двигуна, робочу температуру та знос, а також зробити вузол більш чутливим до помилок монтажу.
Ігнорування довжини установки гайки
Гайка з подвійною гайкою значно довша, ніж одногайка. Конструкція машини повинна забезпечувати достатній хід, довжину корпусу та доступ для монтажу та змащення.
Використання типу гайки для заміни розрахунку навантаження
Ні SFU, ні DFU не слід вибирати лише з назви програми, наприклад "ЧПК" або "автоматизація". Необхідно розрахувати діаметр гвинта, висновок, динамічне навантаження, статичне навантаження, критичну швидкість, межу прогину та необхідний термін служби.
Як зробити остаточний вибір
| Пріоритет застосування | Початок вибору | Підтвердьте перед замовленням |
|---|---|---|
| Компактний розмір і економічна трансмісія | Одна гайка | Допустимий люфт і номінальне навантаження |
| Часте позиціонування вперед і назад | Одинарна або подвійна гайка-з низьким зазором | Помилка реверсу, попереднє навантаження та крутний момент двигуна |
| Більш висока осьова жорсткість | Подвійна гайка з попереднім натягом | Необхідна жорсткість і робоча температура |
| Висока-швидкісна робота | Залежить від необхідного попереднього натягу та конструкції гайки | Обмеження швидкості, виділення тепла та змащення |
| Велике зовнішнє осьове навантаження | Виберіть за номінальним навантаженням, а не за кількістю гайок | Динамічне навантаження, статичне навантаження та розрахунковий ресурс |
Якщо необхідну серію гайок уже звужено до SFU або DFU, див. більш-спеціальну модельПорівняння кулькових гвинтів SFU проти DFU. Щоб дізнатися про структуру та розташування попереднього натягу двох-гайкових вузлів, відвідайтеСторінка кулькового гвинта DLY з подвійною гайкою.
Висновок
Шарико-гвинтова одинарна гайка компактна, економічна та підходить для широкого діапазону загальних систем руху. Кульковий гвинт із подвійною гайкою використовує контрольоване попереднє натягування між двома секціями гайки, щоб зменшити осьовий зазор і збільшити жорсткість, що робить його більш придатним для осей, які зазнають частих реверсів або змінних осьових сил.
Подвійна гайка не означає автоматично подвійну вантажопідйомність, вищу точність свинцю або довший термін служби. Остаточний вибір повинен ґрунтуватися на заданому осьовому зазорі, жорсткості, крутному моменті приводу, номінальному навантаженні, швидкості, просторі для встановлення та робочих умовах усієї машини.
DLY постачає одну гайку та подвійну гайкукулькові гвинтові вузли, в тому числі серії SFU, DFU та DFI, з C7 катаними та C5 шліфованими варіантами. Обробку-кінця вала можна завершити згідно з кресленням замовника та відповідним розташуванням опорного-блока.
