Как да изберем правилната въртяща се сферична гайка за движение с дълъг ход

Да избереш правилнотовъртяща се сферична гайка, първо потвърдете, че машината наистина се възползва от структурата на фиксиран винт и въртяща се гайка. След това проверете дължината на движение, пиковото аксиално натоварване, линейната скорост, ускорението, диаметъра на винта и хода, необходимото предварително натоварване, лагерната гайка, връзката на задвижването, смазването и наличното място за монтаж.

Въртяща се сферична гайка не трябва да се избира като изолирана резервна гайка. Обикновено работи като част от комплект, който включва съответния винтов вал, въртяща се гайка, лагери, корпус, макара или задвижваща връзка и движеща се шейна.

Въртящата се сферична гайка обикновено се избира заедно с нейния корпус, лагери, задвижваща връзка и съответстващ неподвижен винтов вал.

Първо решете дали е необходима въртяща се сферична гайка

В конвенционалната система със сачмен винт валът на винта се върти, докато гайката се движи линейно. В система с въртяща се гайка винтът остава фиксиран, докато гайката се върти и се движи по вала.

Устройството с въртяща се гайка е най-полезно, когато:

• Необходимият ход е дълъг;
• Необходимата линейна скорост би принудила дълъг винт да се върти близо до критичната му скорост;
• Разбиването на винта или вибрациите ограничават конвенционалния дизайн;
• Машината изисква две или повече независимо задвижвани гайки на един фиксиран винт;
• Разположението на оборудването е по-подходящо за задвижване, монтирано на движещата се количка.

За кратък или умерен ход при обикновена скорост, конвенционален въртящ се винт може да бъде по-прост, по-лек и по-икономичен. Структурата с въртяща се гайка трябва да бъде избрана, защото решава истински проблем със скоростта, хода или оформлението на машината - не просто защото изглежда по-напреднала.

1. Определете движението, скоростта и ускорението

Започнете с действителното движение на машината:

• Изисква се ефективно пътуване;
• Максимална линейна скорост;
• Ускоряване и забавяне;
• Цикъл на позициониране и работен цикъл;
• Максимално време на работа при висока скорост;
• Аварийно спиране на забавяне.

Необходимата скорост на въртене на гайката се определя от линейната скорост и хода на винта:

Например, машина, изискваща 20 000 mm/min с 10 mm повод, се нуждае от теоретична скорост на гайката от 2000 rpm. При 20 mm повод, същата линейна скорост изисква 1000 rpm.

По-голямата преднина намалява необходимата скорост на въртене, но също така променя въртящия момент, механичната разделителна способност, наличната моделна гама и характеристиките на управление. Следователно кабелът трябва да бъде избран заедно с двигателя, товара и изискванията за позициониране.

2. Изчислете пиковото аксиално натоварване

Въртящите се сферични гайки се избират предимно за аксиално натоварване. Изчислението трябва да включва пълния работен цикъл, а не само теглото на подвижната маса.

В зависимост от ориентацията на машината пиковото натоварване може да включва:

• Сила, необходима за преместване на каретката;
• Сила на ускорение и забавяне;
• Гравитация по вертикална или наклонена ос;
• Сила на процеса, предавана през движещата се структура;
• Триене от уплътнения, водачи и други компоненти;
• Аварийно спиране и необичайни пикови натоварвания.

Сравнете изчисленото натоварване както с основния номинален динамичен товар, така и с основния статичен номинален товар на избрания възел. Динамичната оценка се използва за оценка на издръжливостта на умора, докато статичната оценка се отнася до постоянна деформация при условия на максимално натоварване.

Сферичният винт не трябва да носи тежестта на каретката като радиален товар. Линейните водачи или друга подходяща направляваща система трябва да поддържат радиални сили и преобръщащи моменти.

3. Изберете диаметъра на винта и проводника заедно

Диаметърът на винта влияе върху аксиалната твърдост, устойчивостта на изкълчване, пространството за монтаж и наличната структура на гайката. Оловото влияе върху линейния ход на оборот, необходимата скорост на въртене и задвижващия въртящ момент.

За дълъг фиксиран винт изборът все още трябва да се провери:

• Изкълчване при натиск, когато винтът носи аксиално натоварване при натиск;
• Аксиално удължаване при натоварване на опън;
• Поддържане на винтове и устройство за опъване;
• Термично разширение по цялата дължина;
• Изправеност при производство, транспорт и монтаж;
• Дали избраната гайка отговаря на каналите на винта, диаметъра и хода.

Дизайнът с въртяща се гайка избягва ограничаването на критичната скорост, причинено от въртенето на дълъг винтов вал, но не елиминира изкривяването, аксиалната деформация или изискванията за изправеност на монтажа.

4. Посочете точност, луфт и предварително натоварване

Степента на точност, аксиалната хлабина и предварителното натоварване описват различни характеристики и трябва да бъдат посочени отделно.

Прекомерното предварително натоварване не трябва да се използва като заместител на точната инсталация. Може да увеличи работния въртящ момент, натоварването на лагерите, генерирането на топлина и нуждата от смазване.

5. Проверете лагерния модул на въртящата се гайка

Въртящата се гайка се нуждае от лагери, които поддържат гайката точно, докато се върти вътре в корпуса. Изборът трябва да потвърди:

• Максимална скорост на въртене на гайката;
• Реакции на аксиални и радиални лагери;
• Разположение на лагерите и предварително натоварване;
• Твърдост на корпуса и точност на монтажа;
• Допустимо биене на въртящия се възел;
• Метод на смазване и достъп за повторно смазване;
• Уплътнителна структура и защита от замърсяване.

Сферичната гайка, опорните лагери и корпусът трябва да се третират като една съгласувана въртяща се единица. Изборът на винта и гайката, като се игнорира лагерният възел, може да доведе до прекомерно биене, топлина или вибрации, дори когато самият сферичен винт е правилно оразмерен.

6. Потвърдете връзката на двигателя и задвижването

Въртяща се гайка може да се задвижва през синхронизираща ролка, ремък или друга връзка, избрана според структурата на машината. Проверете:

• Необходим въртящ момент на двигателя и максимална скорост;
• Съотношение на шайбата и капацитет на ремъка;
• Радиално натоварване, приложено към лагерите на въртящата се гайка чрез опъване на колана;
• Концентричност и баланс на скрипеца;
• Налично място за монтаж върху движещата се количка;
• Прокарване на кабели за двигател, който се движи с количката;
• Достъп за регулиране и поддръжка на колана.

Прекомерното напрежение на ремъка може да доведе до допълнително радиално натоварване върху опорните лагери на гайката. Коланът трябва да предава въртящ момент, без да се използва за принудително поставяне на неправилно подравнена шайба.

7. Оценете работната среда

Прах, метални стружки, влага, охлаждаща течност и химически остатъци могат да навлязат в гайката, да повредят каналите или да замърсят смазката. За дълъг фиксиран винт голяма част от релсата може да остане открита по време на движение.

В зависимост от средата, системата може да се нуждае от:

• Уплътнения на гайки, подходящи за очакваното замърсяване;
• Силфон, телескопичен капак или цялостен корпус;
• Смазка, съобразена със скорост, натоварване и температура;
• Достъпни точки за смазване;
• Интервал на поддръжка въз основа на действителното замърсяване;
• Защита от корозия по време на съхранение и спиране.

За прашни приложения, прочететеВъртящи се сферични гайки в прашни среди.

8. Проверете изискванията за много гайки и синхронизация

Едно предимство на фиксирания винт е, че две или повече въртящи се гайки могат да бъдат монтирани на един и същи вал. Това споразумение обаче изисква допълнително потвърждение.

Посочете:

• Брой въртящи се гайки;
• Дали всяка гайка има независим двигател;
• Минимално допустимо разстояние между движещи се единици;
• Стратегия за предотвратяване на сблъсък и насочване;
• Разположение-обратна връзка;
• Дали единиците трябва да се движат независимо или синхронно.

Механичният дизайн и системата за управление трябва да предотвратяват сблъсък на две гайки или прилагане на противоположни аксиални сили към един и същи винтов вал.

Информация за изпращане преди избор

За да изберете комплект с въртяща се сферична гайка, осигурете:

1. Необходим ефективен ход и обща дължина на винта;
2. Максимална линейна скорост и ускорение;
3. Подвижна маса и върхово аксиално натоварване;
4. Хоризонтална, вертикална или наклонена посока на монтаж;
5. Предпочитан диаметър на винта и ход, ако вече е определен;
6. Изисквания за точност, повторяемост и хлабина;
7. Работен цикъл и условия на аварийно спиране;
8. Разположение на двигател, шайба и задвижване;
9. Налично място за монтаж на гайка-блок;
10. Работна среда и метод на смазване;
11. Брой въртящи се гайки на всеки винт;
12. Машинен чертеж или монтажна схема.

За налични DLY конфигурации и информация за структурата прегледайтеГайка ротационен тип сачмено-винтов комплект.

За подробно обяснение на вътрешното натоварване вижтеКакво представлява предварителното натоварване на въртящата се сферична гайка?.

Отговор за окончателен избор

Правилната въртяща се сферична гайка не се избира само въз основа на диаметър или номинално натоварване. Първо потвърдете, че е необходима архитектура с фиксиран винт и въртяща се гайка за необходимия ход, скорост или оформление с множество каретки. След това съпоставете диаметъра на винта, хода, пиковото аксиално натоварване, точността, предварителното натоварване, лагерния възел, задвижващата връзка, смазването и монтажните размери.

За високоскоростно оборудване с дълъг ход, въртящата се гайка може да намали проблемите с критичната скорост и разбиването, свързани с дълъг въртящ се винт. Въпреки това, той все още изисква правилен анализ на изкълчване, прав монтаж, подходящи опорни лагери и добре проектиран движещ се задвижващ блок.

← Назад към блога на DLY