Как да монтирате въртяща се сферична гайка: Ръководство стъпка по стъпка за приложения с ЦПУ и автоматизация - Блог

Монтажът на въртяща се сферична гайка работи по различен начин от стандартната инсталация на сферично винт. При конвенционален сачмен винт валът на винта се върти, а гайката се движи линейно. При конструкцията на въртяща се сферична гайка валът на винта е фиксиран и гайката се върти - моторът задвижва гайката през ролка или директно съединяване, а невъртящият се вал се движи по права линия.Тази обърната подредба решава специфичен инженерен проблем: при брадви с дълъг ход, въртенето на дълъг винтов вал с висока скорост причинява биене, шум и вибрации, когато валът достигне критичната си скорост. Въртящата се сферична гайка елиминира това ограничение, тъй като валът никога не се върти - той просто се премества. Това прави конструкцията на въртящата се гайка предпочитан избор за CNC портали с дълъг ход, високоскоростни системи за вземане и поставяне и всяка ос, където дължината на хода прави конвенционалния въртящ се вал непрактичен.Процедурата за инсталиране на въртяща се сферична гайка е по-сложна от тази на стандартна сферична гайка. Това ръководство обхваща пълната последователност на инсталиране, включително интегрирания опорен лагер, конфигурацията на корпуса, смазването и проверките за подравняване, които определят дали модулът ще работи точно и ще издържи до номиналния си живот.

Как работи комплектът с въртяща се сферична гайка

При стандартен сферичен винт валът се върти във фиксирани опорни лагери от всеки край. Гайката се движи върху вала и се движи линейно, докато валът се върти. Гайката се държи срещу въртене от каретката и линейните водачи.При монтаж на въртяща се сферична гайка ролите са обърнати:

Theвинтов вале фиксирана в двата края - не се върти
Theгайкасе задвижва да се върти от двигател (чрез ремък, шайба или директно свързване)
Докато гайката се върти около неподвижния вал, тялото на гайката се движи по оста на вала
Линейните водачи носят каретката и предотвратяват въртенето на корпуса

Гайката във въртяща се сферична гайка е интегрирана с опорен лагер - обикновено чифт ъглови контактни лагери при контактен ъгъл от 45° - който позволява на гайката да се върти, докато предава аксиалното натоварване към корпуса. Корпусът е това, което се свързва с каретката и се движи линейно.Въртящата се сферична гайка на DLY интегрира гайката и опорния лагер в един компактен модул. Лагерното устройство с контактен ъгъл от 45° се справя с големи аксиални натоварвания в двете посоки, като същевременно поддържа комбинираната точност на монтажа.

Преди да започнете: Какво ви трябва

Инструменти и оборудване:

Циферблатен индикатор с магнитна основа (резолюция 0,001 mm или по-добра)
Динамометричен ключ с подходяща муфа за корпуса и монтажните болтове
Прецизна линейка или лента за подравняване
Почистете кърпи без мъх
Смажете пистолета с посочената смазка
Мек чук (само за леко регулиране - никога не удряйте директно гайката или вала)
Съединение за блокиране на резби (средна якост, като Loctite 243)

Условия:

Работната повърхност е чиста и без метални стружки, охлаждаща течност и абразивен прах
Всички свързващи повърхности (краища на валове, отвор на корпуса, монтажни повърхности) проверени и почистени преди началото на монтажа
Размерите за обработка на края на вала, проверени спрямо чертежа, преди да се опитате да монтирате опорните лагери и крайните фиксатори

Стъпка 1: Подгответе и проверете вала

Преди да монтирате нещо, проверете винтовия вал:

Проверете вала за изправеност. Вал, който не е прав, ще доведе до странично колебание на корпуса на гайката, докато се движи, генерирайки странични натоварвания както върху гайката, така и върху линейните водачи. За вал, по-дълъг от 1000 mm, проверете биенето в средната точка: монтирайте вала хоризонтално върху V-образни блокове от всеки край и използвайте циферблатен индикатор в центъра. Отклонението трябва да бъде по-малко от 0,05 mm на 1000 mm дължина на вала.
Почистете старателно вала с кърпа без мъх. Отстранете защитното покритие, нанесено по време на транспортирането. Не използвайте разтворители, които биха могли да атакуват уплътненията в комплекта на гайката.
Проверете дали размерите за обработка на края на вала съвпадат с чертежите за крайните опорни лагери. При инсталация с въртяща се сферична гайка краищата на вала са фиксирани - всяка грешка при обработката на края се отразява на подравняването на цялата ос.
Нанесете тънък слой от указаната смазка върху вала в областта, където ще се движи гайката. Това е първоначалното смазване на контактната зона на топката и каналите.

Стъпка 2: Монтирайте крайните опори на вала

Валът при инсталация с въртяща се сферична гайка е фиксиран в двата края. За разлика от конвенционалния сферичен винт, където единият край плава, за да поеме топлинното разширение, разположението с фиксиран вал изисква внимателно обмисляне на управлението на топлинното разширение:Фиксирана-фиксирана конфигурация:Двата края са заключени аксиално. Това е най-често срещаното устройство за системи с въртяща се гайка, тъй като валът не се върти и генерира по-малко топлина от въртящия се вал. Ако обаче валът се нагрее от околната среда или от триенето на гайката, той ще се разшири. При дълги валове (над 1500 mm) това разширение трябва да се управлява чрез прилагане на първоначално предварително натоварване на опън към вала по време на монтажа - валът се разтяга леко между крайните си опори, така че топлинното разширение намалява предварителното натоварване, вместо да създава напрежение на изкълчване при натиск.Последователност на монтаж на крайни опори:

Първо монтирайте неподвижната крайна опора. Затегнете монтажните болтове на крайната опора до определения въртящ момент и проверете дали валът е аксиално ограничен в този край.
Инсталирайте противоположната крайна опора. На този етап оставете аксиалната фиксираща гайка леко разхлабена - не притискайте напълно аксиално вала в двата края, докато напрежението на вала не бъде зададено.
Ако се изисква предварително опъване на вала (дължина на вала над 1500 mm), приложете изчисленото предварително натоварване на опън с помощта на динамометричен ключ върху крайната фиксираща гайка. Стойността на предварителното натоварване зависи от диаметъра и дължината на вала - вижте спецификацията на производителя на вала.
Заключете втората крайна опора аксиално и проверете дали валът се чувства опънат, но не пренатоварен. Валът не трябва да се отклонява видимо под лека странична сила на ръката в средната точка.

Стъпка 3: Навийте възела на въртящата се сферична гайка върху вала

Това е най-критичната стъпка и е най-вероятно да причини щети, ако се направи неправилно.Сглобката на въртящата се сферична гайка пристига от фабриката с гайката, предварително заредена в корпуса на лагера. Веригата на топката вътре в гайката съдържа прецизни стоманени топки, които ще изпаднат, ако гайката бъде отстранена от вал без поставена защитна втулка.Не разглобявайте модула на въртящата се сферична гайка.Гайката, топките, системата за връщане и опорните лагери са фабрично сглобени и настроени. Разглобяването на място анулира настройката за предварително натоварване и рискува загуба или смесване на топките.Процедура:

Уверете се, че към края на вала е монтирана временна защитна втулка (опора), преди да плъзнете гайката. Защитната втулка има същия профил на резба като вала на винта, но без жлебовете на сферичните - тя позволява на гайката да се плъзга по края на вала, без топките да паднат в крайната зона за обработка.
Плъзнете модула на въртящата се сферична гайка върху защитната втулка. Подравнете сглобката на гайката с оста на вала и бавно я плъзнете от втулката върху резбата на вала. Приложете лек аксиален натиск, докато бавно въртите гайката на ръка - ще почувствате, че топките се захващат за каналите на вала. Не насилвайте прехода.
След като топките са захванали резбата на вала, завъртете бавно гайката с цялата дължина на хода на ръка. Съпротивлението трябва да е плавно и постоянно през цялото време. Ако почувствате стегнато място или грубо петно в която и да е позиция, спрете и проучете, преди да продължите - не натискайте гайката през точка на свързване.
Отстранете защитната втулка от края на вала само след като гайката е напълно захваната на вала и е потвърдено, че се движи плавно през целия ход.

Стъпка 4: Монтирайте корпуса към каретката

Корпусът на въртящата се сферична гайка свързва модула на гайката с движещата се шейна. Корпусът трябва да бъде монтиран така, че оста на гайката да е успоредна на линейните водещи релси и да е подравнена с оста на вала на винта.

Поставете корпуса до повърхността за монтиране на каретката, без да затягате напълно болтовете. Корпусът трябва да стои плоско върху повърхността за монтиране на каретката - всяка празнина между корпуса и каретката показва плоскост или проблем с отломки по свързващата повърхност.
Поставете болтовете на корпуса с пръсти и проверете дали гайката се върти гладко на ръка. Ако въртенето се усеща по-тежко или грубо, отколкото преди монтирането на корпуса, корпусът налага странично натоварване върху гайката - проучете причината, преди да затегнете.
Нанесете фиксираща резба смес върху болтовете на корпуса и затегнете до посочения въртящ момент в кръстосана схема. Проверявайте плавността на въртене на гайката след всяко затягане.
Монтирайте задвижващата шайба или съединителя към корпуса на гайката. Макарата или съединителят трябва да са концентрични с оста на въртене на гайката - ексцентричният монтаж генерира вибрации при честотата на въртене на гайката, което е особено вредно при висока скорост.

Стъпка 5: Подравняване на задвижващата система

Двигателят и задвижващата шайба трябва да бъдат подравнени с въртящата се шайба на гайка. Неправилното центриране генерира странична сила върху лагера на гайката и причинява неравномерно износване на ремъка.За системи с ремъчно задвижване:

Подравнете шайбата на двигателя и шайбата на гайката в една и съща равнина. Използвайте линейка през двете страни на макарата - линейката трябва да контактува с двете страни едновременно, без да се клати.
Задайте напрежението на ремъка според спецификацията. Недостатъчното напрежение позволява приплъзване на колана; пренапрежението генерира радиално натоварване върху лагера на гайката и намалява живота на лагера.
След като зададете опън, проверете дали гайката се върти гладко на ръка с монтиран ремък. Напрежението на ремъка не трябва да причинява забележимо по-силно въртене.

За системи за директно свързване:

Подравнете вала на двигателя и главината на гайката концентрично и под ъгъл. Дори малко ъглово отклонение при съединителя генерира циклични натоварвания на огъване върху лагера на гайката при всяко завъртане.
Използвайте циферблатен индикатор върху външния диаметър на съединителя, за да проверите дали биенето е в рамките на спецификацията на производителя на съединителя.

Стъпка 6: Проверете подравняването на целия комплект

С монтиран корпус на гайката, свързана задвижваща система и всички болтове са затегнати:

Монтирайте циферблатен индикатор върху рамката на машината, като сондата контактува с корпуса на гайката в странична посока (перпендикулярно на оста на вала).
Карайте каретата през целия ход на бавна скорост. Индикаторът трябва да показва по-малко от 0,05 mm странично отклонение по целия ход. Повече от това показва, че валът не е успореден на линейните водещи релси или че валът има грешка в изправеността.
Повторете измерването във вертикална посока (за хоризонтални оси). Вертикалното отклонение показва провисване на вала или промяна във височината на релсата.
Ако отклонението надвишава толеранса, регулирайте позициите на крайните опори на вала, за да коригирате подравняването, преди да задвижите оста с работна скорост.

Стъпка 7: Смазване преди първото пускане

Въртящата се сферична гайка трябва да бъде смажена, преди оста да бъде задвижвана за първи път. Фабрично нанесеното защитно покритие не е функционална смазка.

Намерете гресьорката на корпуса на гайката. Инжектирайте бавно грес през фитинга с помощта на пистолет за грес. Първоначалното количество за пълнене зависи от размера на гайката - като ориентир, инжектирайте, докато се усети леко съпротивление в пистолета за грес, след което спрете. Не препълвайте: излишната грес в гайката увеличава съпротивлението при движение и топлината.
След нанасяне на грес, завъртете гайката ръчно на няколко пълни хода, за да разпределите смазката през сферичната верига.
Избършете излишната грес от външните повърхности на вала и корпуса.

Препоръчителна смазка: NLGI клас 1 или 2 литиево-комплексна грес за общи индустриални приложения. За високоскоростни приложения, където скоростта на въртене на гайката води до Dm·N стойност над 70 000, вижте спецификацията на продукта за препоръки за високоскоростна грес.

Стъпка 8: Разработване и проверка

Преди работа на пълна скорост и натоварване:

Пуснете оста при 10–20% от максималната скорост за 5 минути. Следете температурата на корпуса на гайката с контактен термометър или инфрачервен термометър. Температурата трябва леко да се повиши от околната и след това да се стабилизира - непрекъснато нарастваща температура показва недостатъчно смазване или прекомерно предварително натоварване.
Постепенно увеличете до 50% скорост и повторете проверката на температурата.
Само след потвърждаване на стабилна температура при 50% скорост, оста трябва да се движи на пълна работна скорост.
След първия час работа на пълна скорост проверете всички монтажни болтове за въртящ момент. Вибрацията по време на разработка може леко да утаи болтовете. Затегнете отново до определения въртящ момент, ако бъде открито движение.

Често срещани грешки при инсталиране

Принудително поставяне на гайката върху края на вала без защитна втулкаБез защитна втулка, топките в гайката се сблъскват с механичната обработка на края на вала - стъпало, шпонков канал или част с резба, което кара топките да блокират или да изпаднат. Винаги използвайте предпазна втулка, когато навивате гайката върху вала.Пълно ограничаване на двата края на вала, преди да зададете напрежението на валаПри дълги валове стабилното фиксиране на двата края преди прилагане на предварително напрежение не оставя възможност за топлинно разширение. Валът ще развие напрежение на натиск, докато се загрява, което може да причини изкривяване в екстремни случаи и винаги ще увеличи предварителното натоварване на гайката над проектната стойност.Монтиране на задвижващата шайба с прекомерно напрежение на ремъкаВисокото напрежение на ремъка генерира радиално натоварване върху опорния лагер на гайката, което се наслагва върху аксиалното натоварване от линейното движение. Това намалява ефективния живот на лагера и може да доведе до нагряване на гайката дори когато смазването е правилно.Пускане на оста на пълна скорост без смазванеПървоначалният период на разработване разпределя смазката през сферичната верига и позволява предварителното натоварване на лагера да се установи. Пропускането на разработката чрез незабавно пускане на пълна скорост генерира топлина, която може да разгради смазката, преди да е била правилно разпределена.Пренебрегване на страничното отклонение при проверката на центровкатаСтранично отклонение от 0,1 mm над хода изглежда малко, но генерира постоянно странично натоварване върху гайката, което е пропорционално на твърдостта на вала и отклонението. С течение на времето това странично натоварване ускорява износването на каналите на гайката и намалява експлоатационния живот до част от номиналната стойност.

Поддръжка след монтажа

Въртящите се сферични гайки изискват същото внимание при смазване като стандартните сферични винтови гайки, но точката на достъп може да е различна - гресьорката е върху въртящия се корпус, което означава, че се движи заедно с каретката, вместо да е във фиксирана позиция.За централизирани системи за смазване, захранващата линия към корпуса на гайката трябва да е гъвкава, за да поеме хода на каретката. Фиксираната твърда линия ще се счупи, докато каретката се движи.Справка за интервал на повторно смазване:

Лек товар, ниска скорост, чиста среда: на всеки 3–6 месеца
Средно натоварване, средна скорост, обща индустриална среда: на всеки 1–3 месеца
Висока скорост или замърсена среда: ежемесечна проверка, смазвайте при необходимост

Следете температурата на корпуса на гайката по време на работа. Повишаване на температурата с повече от 10°C над установената базова линия е сигнал за повторно смазване преди следващия планиран интервал.

DLY въртяща се сферична гайка: преглед на продукта

Въртящата се сферична гайка на DLY интегрира сферичната гайка и опорния лагер с ъглов контакт (45° контактен ъгъл) в един компактен комплект. Интегрираният дизайн позволява гайката да бъде директно закрепена към корпуса на лагера с четири болта, опростявайки сглобяването на цялостна въртяща се ос на гайка.Основни спецификации:

Ъгъл на контакт на носещия лагер: 45° (поема големи аксиални натоварвания в двете посоки)
Предлага се в стандартен диаметър на сачмено-винтовия винт и комбинации от изводи
Съвместим с размерите на вала от серията SFU за ясен дизайн на осите
Интерфейс на корпуса с фланци за директен монтаж на шейна

За партидни поръчки или персонализирани спецификации - включително специфични изисквания за обработка, диаметър или край - споделете параметрите на вашата ос с инженерния екип на DLY за потвърждение на спецификацията и време за изпълнение.

📩Имейл:dlyexport2@dlybearing.com 💬WhatsApp:+86 166 0578 8856 🔗Поискайте оферта →