Воденето на сферичния винт е линейното разстояние, което гайката се движи, когато валът на винта се завърти с един пълен оборот. Когато инженерите изчисляват преднината на сферичния винт, те обикновено се опитват да съпоставят необходимата скорост на движение, скорост на двигателя, разделителна способност на позициониране, сила на натиск и състояние на натоварване на система за линейно движение.
Изборът на правилниясферичен винтолово не е само просто изчисление по формула. По-голям извод може да помогне на оста да се движи по-бързо при същата скорост на винта, докато по-малък извод може да осигури по-добра разделителна способност на позициониране и по-голямо механично предимство за тягата.
Това ръководство обяснява как да се изчисли изпреварването на сферичния винт от целевата скорост и RPM на винта, как изпреварването влияе на скоростта, разделителната способност и тягата и как да се избере практическа стойност на изпреварването според въртящия момент на двигателя, критичната скорост, метода на опора и стандартните спецификации на сферичния винт.
Какво е олово със сферичен винт?
Оловото на сферичния винт се измерва в милиметри на оборот. Той ви казва колко далеч изминава сферичната гайка при едно пълно завъртане на вала на винта. Например, ако сачмен винт има 10 mm ход, гайката се премества 10 mm, когато винтът се завърти с един пълен оборот.
Оловото е един от най-важните параметри при избора на сачмен винт, тъй като влияе пряко върху линейната скорост, разделителната способност на позиционирането, изискването за въртящ момент, силата на тягата и реакцията на системата.
Проста дефиниция:Овод на сферичния винт=линейно разстояние за един пълен оборот на винта.
Напредване на сачмен винт срещу стъпка
Оловото често се бърка с терена. За много стандартни сачмени-свинтови винтове, предната част и стъпката са еднакви. За много-стартови винтове обаче преднината и стъпката са различни.
| Срок | Значение | Пример |
|---|---|---|
| Стъпка | Разстояние между съседни жлебове на резбата. | Винт със стъпка 5 mm има 5 mm между жлебовете за резба. |
| Олово | Линейно разстояние на движение на пълен оборот на винта. | 10 mm водещ винт премества гайката с 10 mm на оборот. |
| Единичен{0}}стартов винт | Воденето е равно на височина. | 5 mm стъпка=5 mm повод. |
| Мулти{0}}стартов винт | Преднината е равна на стъпката, умножена по броя на стартовете. | 5 mm стъпка × 2 начални=10 mm повод. |
Формула за изчисляване на проводника на сферичния винт
За да изчислите изпреварването на сферичния винт, имате нужда от целевата линейна скорост и действителната скорост на въртене на винта. Ако моторът е директно свързан към винта, RPM на двигателя и RPM на винта може да са еднакви. Ако се използва редуктор, ремъчна шайба, скоростна кутия или друго предавателно отношение, първо трябва да изчислите действителните обороти на винта.
Ако целевата скорост е в mm/s:
Олово (mm/rev)=Линейна скорост (mm/s) × 60 / Скорост на винта (rpm)
Ако целевата скорост е в mm/min:
Водене (mm/rev)=Линейна скорост (mm/min) / Скорост на винта (rpm)
Ключовият момент е последователността на единиците. Ако скоростта е дадена в mm/s, умножете по 60, за да я преобразувате в mm/min. Ако скоростта вече е дадена в mm/min, не умножавайте отново по 60.
Пример: Изчислете преднината от целевата скорост и RPM
Да предположим, че оста на машината изисква скорост на движение от 600 mm/s, а винтът може да работи при 3000 rpm.
Целева линейна скорост=600 mm/s
Скорост на шнека=3000 об/мин
Олово=600 × 60 / 3000
Олово=12 mm/rev
Това означава, че теоретичната преднина, необходима за достигане на 600 mm/s при 3000 rpm, е 12 mm. При реална селекция не трябва автоматично да увеличавате преднината с фиксиран процент. Вместо това изберете най-близкия наличен стандартен кабел и проверете дали въртящият момент на двигателя, ускорението, разделителната способност на позициониране и критичната скорост са все още приемливи.
Ако 12 mm не е стандартна налична опция за избрания диаметър или серия винтове, практическият избор може да бъде 10 mm, 16 mm или друг стандартен проводник в зависимост от изискванията на машината.
Как оловото влияе на скоростта, разделителната способност и тягата
Оловото на сферичния винт влияе едновременно на няколко ключови фактора за ефективност. Голямата преднина помага за постигане на по-висока линейна скорост при по-ниски RPM, но също така намалява механичното предимство. Малък извод подобрява разделителната способност и тягата, но винтът трябва да се върти по-бързо, за да достигне същата линейна скорост.
| Избор на водещи клиенти | Основно предимство | Компромис- | Типична употреба |
|---|---|---|---|
| Малък повод | По-висока разделителна способност на позициониране и по-силен натиск при същия въртящ момент. | По-ниска линейна скорост при същите обороти на винта. | Прецизно позициониране, вертикални оси, тежък{0}}товар, бавно движение. |
| Средно олово | Балансирана скорост, разделителна способност и тяга. | Изисква проверка на-системно ниво за скорост и натоварване. | Обща автоматизация, CNC захранващи оси, линейни модули. |
| Голямо олово | По-висока линейна скорост при по-ниски обороти на винта. | Изисква повече въртящ момент за същата тяга и осигурява по-ниска разделителна способност. | Високо{0}}скоростна автоматизация, дълъг{1}}ход за прехвърляне, системи за бързо позициониране. |
Проверка на въртящия момент и тягата след изчисляване на преднината
След като изчислите преднината, трябва да проверите дали двигателят може да осигури достатъчен въртящ момент за необходимата тяга. По-малката предна част дава по-добро механично предимство, докато по-голямата предна част изисква повече въртящ момент за генериране на същата аксиална тяга.
Формула за приблизителна тяга:
F = 2π × η × T / L
F=аксиална тяга
η=ефективност
T=въртящ момент
L=води
Ако въртящият момент се измерва в N·m, а оловото се измерва в mm, преобразуването на единица трябва да бъде включено:
F(N)=2π × η × T(N·m) × 1000 / Олово (mm)
Тази формула е инженерна справка. Действителната производителност на тягата също зависи от кривата на въртящия момент на двигателя, ускорението, ефективността на винта, предварителното натоварване, опората на лагера, смазването, вертикалната или хоризонталната инсталация и фактора на безопасност.
Когато избирате по-голяма преднина за висока скорост, винаги проверявайте дали двигателят все още има достатъчен въртящ момент по време на ускорение и под товар.
Проверка на критичната скорост и оборотите на винта
Критичната скорост на сферичния винт се влияе главно от диаметъра на винта, неподдържаната дължина, метода на крайна опора и скоростта на въртене. Преднината не определя пряко критичната скорост, но влияе върху оборотите на винта, необходими за достигане на целевата линейна скорост.
За дадена целева скорост, по-големият ход позволява на винта да се върти при по-ниски RPM. По-малка преднина може да изисква по-високи обороти за достигане на същата скорост, което може да направи проверката на критичната скорост по-важна за брадви с дълъг-ход.
Преди да потвърдите крайния резултат, проверете:
- Диаметър на винта и обща дължина.
- Неподдържана дължина между лагерните опори.
- Фиксиран край и поддържана крайна конфигурация.
- Обороти на работния винт при максимална скорост.
- Марж на безопасност под критичната скорост.
За системи с висока-скорост и дълъг{1}}ход изборът на проводник трябва винаги да се проверява заедно с критичната скорост, избора на поддържащ модул и работата на двигателя.
Процес на избор на проводник в 5 стъпки
Практическото изчисление на преднината на сачмен винт не трябва да спира след една формула. Изчислената стойност трябва да се сравни със системата за пълно движение.
| стъпка | Какво да проверите | Защо има значение |
|---|---|---|
| 1 | Определете целевата скорост, ход, натоварване и точност. | Тези изисквания решават дали системата първо се нуждае от скорост, тяга или разделителна способност. |
| 2 | Изчислете теоретичната преднина от скоростта и оборотите на винта. | Това дава началната потенциална стойност за избор. |
| 3 | Проверете въртящия момент на двигателя, ускорението и разделителната способност на позициониране. | Голям повод може да се нуждае от повече въртящ момент; малка преднина може да ограничи скоростта. |
| 4 | Проверете критичната скорост и метода на поддръжка. | Дългите винтове трябва да са под безопасните ограничения на скоростта на въртене. |
| 5 | Изберете най-близкия стандартен потенциален клиент и потвърдете наличността. | Стандартните изводи са по-лесни за закупуване, замяна и доставка. |
Избор на водещ за различни приложения
Различните машини изискват различни посоки. Следващата таблица дава практическа справка за общи условия на приложение.
| Условия за кандидатстване | Посока за избор на водещи клиенти | Бележка за избор |
|---|---|---|
| Високо{0}}скоростна автоматизация | Средно до по-голямо олово | Проверете въртящия момент на двигателя, ускорението и критичната скорост на винта. |
| Движение на тежък{0}}товар | Малък или среден повод | Осигурява по-добра тяга и контрол при същия въртящ момент на двигателя. |
| Високо{0}}прецизно позициониране | По-малък повод | Подобрява разделителната способност и способността за фино позициониране. |
| Трансфер с дълъг-ход | Средно или по-голямо олово | Намалява необходимите обороти на винта при висока скорост на движение. |
| Вертикална ос | Малък или среден повод | Помага за осигуряване на тяга, но все пак може да са необходими спирачка и предпазен дизайн. |
Съображения за стандартни и персонализирани възможни клиенти
При реални покупки изчислената предварителна заявка трябва да бъде съпоставена с наличните стандартни продукти. Обичайните кабели могат да включват 4 mm, 5 mm, 10 mm, 16 mm, 20 mm, 25 mm, 32 mm или по-големи опции в зависимост от диаметъра на винта и серията.
Стандартните изводи обикновено са по-лесни за закупуване, съкращават времето за доставка и опростяват бъдещата подмяна. Може да са необходими персонализирани дизайни на изводи за специални условия на скорост или движение, но те трябва да бъдат потвърдени заедно с диаметър, тип гайка, обработка на края, степен на точност, поддържащи единици и време за производство.
За OEM проекти е по-добре да потвърдите хода, диаметъра, дължината на винта, крайната обработка, структурата на гайката и разположението на опорния модул, преди да финализирате дизайна на машината.
Изборът на потенциален клиент е решение на-системно ниво
Изборът на грешен проводник със сферичен винт може да доведе до претоварени двигатели, неточно позициониране, недостатъчна тяга, вибрации, шум или ранна повреда на компонента. Ето защо изборът на проводник трябва да се оценява заедно с цялостния дизайн на оста.
Надеждно решение за оловно задвижване на сачмен винт трябва да вземе предвид:
- Целева скорост на движение и ускорение.
- Скорост на двигателя и крива на въртящия момент.
- Тегло на товара и посока на монтаж.
- Разделителна способност на позициониране и изискване за повторяемост.
- Диаметър на сферичния винт, дължина и метод на поддържане.
- Критична скорост и допустими обороти на винта.
- Тип гайка, предварително натоварване, смазване и работна среда.
В много случаи най-добрият потенциален клиент не е най-малкият или най-големият вариант. Това е оловото, което дава най-добрия баланс между скорост, прецизност, тяга, капацитет на двигателя и дългосрочна-надеждност.
Заключение
Изчисляването на хода на сферичния винт започва с проста формула за скорост, но окончателният избор изисква проверка-на ниво система. Теоретичният проводник трябва да бъде проверен спрямо въртящия момент на двигателя, разделителната способност на позиционирането, изискването за тяга, критичната скорост на винта, метода на поддържане и стандартната наличност на продукта.
Малък извод осигурява по-добра разделителна способност и тяга, докато по-голям извод поддържа по-висока скорост на движение при по-ниски обороти на винта. Най-добрият избор зависи от баланса между скорост, прецизност, натоварване и надеждност. Ако не сте сигурни кой проводник е подходящ, DLY може да ви помогне да проверите проводника на сферичния винт, диаметъра, степента на точност, вида на гайката и конфигурацията на опората въз основа на изискванията на вашата машина.
Нуждаете се от поддръжка за изчисление на проводника на сферичния винт?
Изпратете вашата целева скорост, обороти на двигателя, натоварване, дължина на хода, изискване за точност и посока на монтаж. DLY може да ви помогне да изчислите подходящ кабел за сферичен винт и да препоръча подходящия диаметър, тип гайка, опорен възел и крайна обработка.
WhatsApp:+86 16605788856
Имейл:dlyexport2@dlybearing.com
Свързани продукти и страници
Сачмен винт | Сферична гайка | Сачмено-винтова опора | Съединител | Високоскоростен сачмен винт | Сферично-винтова връзка с високо натоварване | Назад към блога
