Въведение

Сачмен винте технология за линейно движение, която преобразува въртеливото движение в линейно движение. Той се използва широко в машини, които изискват висока точност на позициониране и висока товароносимост.

Преди да следвате методите-по-стъпка за избор на сачмено-винтова връзка, е полезно първо да разберете някои фундаментални данни. Това ще направи всяка стъпка от процеса на подбор много по-лесна.

Сферичните винтове не са просто комбинация от размер и модел. Фактори като ход на сферичния винт, предварително натоварване на сферичния винт, товароносимост и производствени методи влияят върху крайната производителност. Без разбиране на тези основни понятия процесът на подбор може лесно да се превърне в механично съвпадение на параметри, а не в добре-информирано решение.

След като тези основи бъдат ясно разбрани, изборът на сачмен винт не се превръща в сложно изчисление, а в по-логичен и уверен{0}}процес на вземане на решения.

Устройство, видове и основни параметри на сачмено-винтова връзка

Сферичният винт се състои от фиксиран вал и сферична гайка, монтирана върху него. Винтът може да се задвижва от двигател, зъбни колела, макари или ръчно колело. Повечето сферични винтове са направени от стомана и обикновено се произвеждат по два основни метода.

Сферични винтове с навита резбаса най-широко използваният вид. Те се произвеждат чрез пресоване на незагрят празен вал в матрица, образувайки необходимите резби чрез процес на деформация.

Прецизно шлифовани сферични винтовесе произвеждат чрез отстраняване на материал, за да се създаде профилът на резбата.

ground-vs-rolled-ball-screw-comparison — Прецизно шлифован сферичен винт и сферичен винт с навита резба

Предимства на сферичните винтове с навита резба:

Материалът е компресиран, а не нарязан, което води до по-издръжливи нишки
Топлинната обработка след валцуване подобрява здравината на материала
По-бързото производство води до по-ниски разходи

Предимства на прецизно шлифования сферичен винт:

Термичната обработка се извършва преди смилането
По-гладките повърхности на резбата намаляват триенето между винта и сферичната гайка
По-висока точност

И двата типа могат да се произвеждат с различни дължини, диаметър на сферичния винт, капацитет на натоварване и допуски и могат да се произвеждат с лява-или дясна-резба.

Краят на сферичния винт се отнася до обработените краища на винта, които се използват за свързване на задвижващи модули или опорни лагери. Опциите за обработка на края на сферичния винт варират в зависимост от изискванията на приложението.

При поръчка на сачмен винт трябва да се осигурят следните основни параметри:

Диаметър на сферичния винт (d)
Сферичен винт (I)
Диаметър на топката (D)

Те обикновено се изразяват като: d × I × D

Например: 12 × 10R × 2
Това означава диаметър на сачмено-винтовия винт от 12 mm, ход на десния-сачмен винт от 10 mm на оборот и диаметър на сачмата от 2 mm.

Ключови фактори, влияещи върху производителността и избора на сферични винтове

Сферичната гайка действа като движещ се компонент, когато сферичният винт се върти, носейки товара, който изисква линейно движение. Вътре в сферичната гайка топките контактуват с винта, образувайки почти без триене интерфейс. Системата за рециркулация връща топките от края на сферичната гайка към предната част, създавайки непрекъснат цикъл. Тъй като топките са разположени между сферичната гайка и винта, сферичната гайка не може да бъде свалена и е предварително-сглобена фабрично.

Аксиални сачмени лагери с ъглов контакт

Аксиалните сачмени лагери с ъглов контакт са специализирани лагери, проектирани да издържат на големи аксиални натоварвания и обикновено се използват във фиксирания край на сачмен винт.

Луфт

Луфтът се отнася до малката хлабина между топките и сферичната гайка или между топките и сферичния винт, което позволява леко свободно движение. Сферичният винт може да бъде доставен с предварително натоварване на сферичния винт, което значително намалява хлабината.

Сачмено-винтова опора

Сачмено-винтова опора(известен също като лагерен корпус) са монтирани в краищата на сачмено-винтовия винт и съдържат лагери, които позволяват плавно въртене. Веднъж инсталирани, те остават фиксирани. Тези модули се предлагат от стомана или алуминий и се предлагат в различни размери. Фиксираната-крайна опора осигурява по-висока твърдост и е идеална за задвижващата страна, докато плаващата-крайна опора се използва от-задвижваната страна.

Има два често срещани типа лагери, използвани в опорни системи със сферични винтове:

Аксиални сачмени лагери с ъглов контакт за неподвижни крайни-приложения
Сачмени лагери с дълбок канал за приложения с плаващ{0}}край

Контрагайките се използват за закрепване на лагерния възел в опорния възел.

Точност на позициониране

Точността на позициониране се определя като разликата между действителния ход на сферичната гайка и теоретичния ход, изчислен чрез умножаване на хода на сферичния винт по броя на завъртанията на винта.

Предварително натоварване на сачмен винт

За намаляване на хлабината се прилага предварително натоварване на сферичния винт. Предлагат се различни степени на предварително натоварване (P0, P1, P2, P3, P4), а някои сферични гайки позволяват регулиране на предварителното натоварване на сферичния винт.

Стоп гайка

Към сферичната гайка е свързана предпазна гайка (стопорна гайка). При вертикални приложения, ако сферичният винт спре да се върти, топките помагат за задържането на сферичната гайка на място. В случай на повреда, ограничителната гайка се зацепва с резбата на винта, за да предотврати падането на сферичната гайка.

Смазочна единица

Смазочният модул, монтиран на сферичната гайка, осигурява непрекъснато смазване, удължавайки експлоатационния живот. С тази система може да не е необходимо смазване до пет години или 300 милиона оборота.

Динамично натоварване

Динамичното натоварване се отнася до аксиалното натоварване, при което 90% от сферично-винтовите модули могат да работят над един милион оборота.

Статично натоварване

Статичното натоварване е аксиалното натоварване, което причинява постоянна деформация на топките, определено като 0,0001 пъти диаметъра на топката.

Тип обработка на края на сферичния винт

Формата на края на сферичния винт определя типа обработка на края на сферичния винт. Левият и десният край могат да имат различни конфигурации, включително шпонкови канали, плоскости за гаечен ключ, централни отвори, шестостенни гнезда или вътрешни резби.

Ball-screw-shaft-end-machining-options — Тип обработка на края на сферичния винт

Твърдост

Твърдостта показва доколко сачмен винт издържа на еластична деформация при натоварване.

Изкривяване

Изкълчването възниква, когато аксиалните сили на натиск причиняват огъване на вала на винта. Това се влияе от ускорението, триенето, теглото и процесните сили, действащи върху сферичния винт.

Заключение

В обобщение, изборът на сферичен винт не е просто въпрос на съответствие на размерите. Това е систематично решение, базирано на ясно разбиране на структурата, параметрите на производителност и изискванията за приложение.

Само след като разберете напълно тези ключови концепции, можете точно да оцените различните видове сферични винтове и да изберете най-подходящото решение за вашето оборудване.

Ако вече имате солидно разбиране на тези основи, следващата стъпка е да продължите с подробни изчисления за избор на сферичен винт въз основа на вашите специфични условия на работа. За персонализирани проекти, предоставянето на подробни параметри или чертежи ще помогне за постигане на по-точна и ефективна подкрепа за избор.