Кульковий гвинт перетворює обертовий рух двигуна в керований лінійний рух. Він широко використовується у верстатах з ЧПК, автоматизованому обладнанні, промислових роботах, вимірювальних системах та інших машинах, які потребують ефективного та повторюваного позиціонування.
Терміни «пара кулькового гвинта» та «пара кулькового гвинта та гайки» іноді використовуються для опису комбінації вала гвинта та кулькової гайки. У міжнародному інженерному та закупівельному зв’язку «шарик-гвинтовий вузол» або «кульковий гвинт і гайка в зборі» зазвичай є більш природним.
Результат роботи не залежить тільки від гвинта. Точність доріжки кочення, циркуляція кульок, зазор або попереднє натяг гайки, розташування опорних-підшипників, змащування та центрування установки повинні працювати разом як одна система трансмісії.
Основні компоненти кульково-гвинтового вузла
Гвинтовий вал
Гвинтовий вал містить гвинтову доріжку кочення, яка визначає номінальний діаметр, випередження та напрямок лінійного руху. Коли гвинт обертається, свинець визначає теоретичний лінійний хід, створений кожним обертом.
Кінці вала зазвичай обробляються для опорних підшипників, контргаек, муфт та інших монтажних компонентів. Кінцеві-розміри обробки мають відповідати вибраній опорі та конструкції машини.
Кулькова гайка
Кулькова гайка містить відповідні внутрішні канали кочення та систему рециркуляції. Він може використовувати фланець, циліндричний корпус або іншу монтажну форму відповідно до доступного простору для встановлення.
Конструкції з одинарною-гайкою та подвійною-гайкою доступні для різних вимог до кліренсу та жорсткості. Правильну конфігурацію слід вибирати відповідно до навантаження, швидкості, вимог до позиціонування та прийнятного крутного моменту приводу, а не припускати, що вищий попередній натяг завжди кращий.
Рециркуляційні кулі
Між доріжками кочення гвинта та гайки котяться сталеві кульки. Пройшовши через навантажену контактну зону, вони повертаються через внутрішній, зовнішній або кінцевий{1}}шлях циркуляції кришки та знову-входять у доріжку кочення.
Ця безперервна циркуляція замінює більшу частину ковзного контакту, наявного у звичайному ходовому гвинті, на контакт кочення, зменшуючи тертя та покращуючи механічну ефективність.
Повернення компонентів, ущільнень і мастил
Зворотні труби, внутрішні дефлектори або торцеві заглушки направляють кульки через шлях рециркуляції. Ущільнювачі допомагають обмежити проникнення пилу та частинок, тоді як отвори для змащення дозволяють мастилу чи мастилу досягати внутрішніх контактних поверхонь.
Пошкодження, неправильна збірка або забруднення в цих місцях можуть спричинити ненормальний шум, переривання циркуляції м’яча або збільшення робочого опору.
Як обертальний рух перетворюється на лінійний
У типовому механізмі приводу двигун обертає вал гвинта через муфту, тоді як кулькова гайка закріплена на рухомому столі. Оскільки гайка не може вільно обертатися, вона рухається вздовж спіральної доріжки кочення під час обертання гвинта.
Розташування також може бути зворотним. У деяких системах гвинт залишається аксіально закріпленим, поки гайка обертається, або гвинт рухається, поки гайка залишається в нерухомому корпусі. Відповідне розташування залежить від довжини руху, швидкості, інерції, місця установки та конструкції машини.
Теоретичний лінійний хід визначається ходом гвинта. Наприклад, 5-мм свинець забезпечує 5 мм теоретичного ходу за кожен повний оберт. Фактична продуктивність позиціонування також залежить від точності виведення, осьового зазору, пружної деформації, температурних змін і точності приводу та системи керування.
Фактори, що визначають продуктивність трансмісії
Точність свинцю
Попередня точність описує, наскільки точно фактичний лінійний хід відповідає заданому ходу на заданій довжині гвинта. Необхідний ступінь точності слід вибирати відповідно до потреб позиціонування машини.
Катані кулькові гвинти зазвичай використовуються в загальній промисловій автоматизації, тоді як шліфовані кулькові гвинти вибираються, коли застосування вимагає більш високої точності виведення та більш контрольованих характеристик руху.
Осьовий зазор і попереднє натяг
Осьовий зазор впливає на точність реверсу при зміні напрямку руху. Попереднє натяг може зменшити зазор і збільшити жорсткість, але воно також збільшує внутрішнє навантаження, робочий крутний момент і виділення тепла.
Таким чином, умови попереднього навантаження повинні відповідати застосуванню. Загальне транспортне обладнання, системи точного позиціонування та осі важких машин можуть вимагати іншу структуру гайки та рівні попереднього натягу.
Навантаження і жорсткість
Діаметр гвинта, хід, тип гайки, конструкція кульового контакту та розташування опори впливають на осьову навантажувальну здатність і жорсткість системи. Під час вибору слід враховувати динамічне навантаження, статичне навантаження, прискорення, робочий цикл і необхідний термін служби.
Гвинт, вибраний лише за діаметром, може не забезпечити необхідного ресурсу чи жорсткості. Необхідно оцінити повний робочий стан.
Швидкість і непідтримувана довжина
Зі збільшенням довжини шнека та швидкості обертання вібрація валу та критичні-обмеження швидкості стають більш важливими. Для довгих гвинтів може знадобитися більший діаметр вала, інше розташування підшипників, знижена швидкість обертання або альтернативна структура приводу.
Вертикальне застосування також необхідно перевірити на осьове навантаження та ризик вигину. Маса, що переміщується, і напрямок, у якому встановлено гвинт, можуть змінити результат вибору.
Підрозділи підтримки є частиною повного приводу
Хоча опорні підшипники не є частиною самої пари гвинтів-і-гайки, вони важливі для повної осі руху. Фіксований кінець зазвичай контролює осьове положення та підтримує тягове навантаження, тоді як підтримуваний кінець допомагає підтримувати вирівнювання валу та забезпечує належну теплову поведінку.
BK/BF, FK/FF і EK/EF є поширеними комбінаціями{0}}блоків підтримки. Правильна серія та розмір мають відповідати обробці-кінця вала та монтажу.
Відповідність поставок DLYкулькові гвинтові опориі може обробляти кінці валів відповідно до затверджених креслень або опорних{0}}розмірів агрегату.
Точність встановлення залишається важливою
Високо{0}}точна кулькова гвинтова пара не може компенсувати погане встановлення. Якщо вал гвинта, опорні блоки, корпус гайки та система лінійних напрямних неправильно вирівняні, вузол може мати нерівномірний опір, вібрацію, нагрівання або передчасний знос.
Під час монтажу механізм слід повільно рухати по ходу перед остаточним затягуванням болтів. Крутний момент і опір повинні залишатися досить постійними без локального зв’язування.
Кулькова гайка не повинна обертатися з валу гвинта без передавальної втулки. Інакше рециркуляційні кульки можуть випасти або залишити своє правильне положення всередині гайки.
Вибір повного кулькового гвинта
Основна інформація, необхідна для вибору, включає діаметр гвинта, крок, загальну довжину, хід, ступінь точності, тип гайки, осьове навантаження, швидкість, орієнтацію монтажу та розміри кінця -вала. Креслення особливо важливі, коли збірка повинна відповідати наявним опорним блокам або замінити встановлений гвинт.
DLY поставкикулькові гвинтові вузлиу конфігураціях SFU, SFA, SFE, SFY, DFU, DFI та інших. Катані кулькові гвинти C7 доступні для загального промислового застосування, тоді як шліфовані кулькові гвинти можуть постачатися для проектів, які вимагають більш високої точності виведення.
Для опорних блоків, контргайок, муфт і з’єднань двигунів доступна стандартна та індивідуальна обробка торців. Кульково-гвинтові гвинти довжиною до 6 метрів можуть бути оцінені відповідно до діаметра, точності, вимог до обробки та транспортування.
Потрібен кульковий гвинт із гайкою для нової машини чи заміни?
Для технічного підтвердження надішліть DLY діаметр гвинта, хід, довжину, хід, навантаження, швидкість, вимоги до точності та креслення кінця-вала.
Зверніться до DLY
