Úvod

Guličková skrutkaje technológia lineárneho pohybu, ktorá premieňa rotačný pohyb na lineárny pohyb. Je široko používaný v strojoch, ktoré vyžadujú vysokú presnosť polohovania a vysokú nosnosť.

Pred výberom guľôčkovej skrutky krok{0}}za{1}}krokom je užitočné porozumieť niektorým základným informáciám. To výrazne uľahčí každý krok výberového procesu.

Guličkové skrutky nie sú len kombináciou veľkosti a modelu. Faktory ako vedenie guľôčkovej skrutky, predpätie guľôčkovej skrutky, nosnosť a výrobné metódy ovplyvňujú konečný výkon. Bez pochopenia týchto základných pojmov sa výberový proces môže ľahko stať mechanickým priraďovaním parametrov a nie dobre -informovaným rozhodnutím.

Keď sú tieto základy jasne pochopené, výber guľôčkovej skrutky sa nestane komplikovaným výpočtom, ale logickejším a istejším rozhodovacím-procesom.

Konštrukcia, typy a základné parametre guľôčkovej skrutky

Guľôčková skrutka pozostáva z pevného hriadeľa a na ňom namontovanej guľôčkovej matice. Skrutka môže byť poháňaná motorom, ozubenými kolesami, remenicami alebo ručným kolesom. Väčšina guľôčkových skrutiek je vyrobená z ocele a zvyčajne sa vyrábajú pomocou dvoch hlavných metód.

Guľôčkové skrutky s valcovaným závitomsú najpoužívanejším typom. Vyrábajú sa lisovaním nezahriateho polotovaru hriadeľa do matrice, pričom sa pomocou procesu deformácie vytvoria požadované závity.

Presné brúsené guľôčkové skrutkysa vyrábajú odstránením materiálu na vytvorenie profilu závitu.

ground-vs-rolled-ball-screw-comparison — Presná brúsená guľôčková skrutka a guľôčková skrutka s valcovaným závitom

Výhody guľôčkových skrutiek s valcovaným závitom:

Materiál je skôr stlačený ako rezaný, výsledkom čoho sú odolnejšie vlákna
Tepelné spracovanie po valcovaní zlepšuje pevnosť materiálu
Rýchlejšia výroba vedie k nižším nákladom

Výhody presne brúsenej guľôčkovej skrutky:

Tepelné spracovanie sa vykonáva pred brúsením
Hladšie povrchy závitov znižujú trenie medzi skrutkou a guľôčkovou maticou
Vyššia presnosť

Oba typy je možné vyrobiť v rôznych dĺžkach, priemeroch guľôčkových skrutiek, nosnostiach a toleranciách a možno ich vyrobiť s ľavým-alebo pravým-závitom.

Koniec guľôčkovej skrutky sa vzťahuje na opracované konce skrutky, ktoré sa používajú na pripojenie pohonných jednotiek alebo nosných ložísk. Možnosti opracovania konca guľôčkovej skrutky sa líšia v závislosti od požiadaviek aplikácie.

Pri objednávaní guľôčkovej skrutky je potrebné uviesť nasledujúce kľúčové parametre:

Priemer guľôčkovej skrutky (d)
Vedenie guľôčkovej skrutky (I)
Priemer gule (D)

Tieto sú zvyčajne vyjadrené ako: d × I × D

Napríklad: 12 × 10R × 2
To znamená priemer guľôčkovej skrutky 12 mm, pravotočivý{1}}výstup guľôčkovej skrutky 10 mm na otáčku a priemer guľôčky 2 mm.

Kľúčové faktory ovplyvňujúce výkon a výber guľôčkových skrutiek

Guľôčková matica pôsobí ako pohyblivý komponent, keď sa guľôčková skrutka otáča a prenáša zaťaženie, ktoré vyžaduje lineárny pohyb. Vo vnútri guľôčkovej matice sú guľôčky v kontakte so skrutkou, čím vytvárajú rozhranie takmer bez trenia. Recirkulačný systém vracia guľôčky z konca guľôčkovej matice dopredu, čím vytvára súvislú slučku. Pretože sa guľôčky nachádzajú medzi guľôčkovou maticou a skrutkou, guľovú maticu nie je možné odstrániť a je pred-zmontovaná vo výrobe.

Axiálne guľkové ložiská s kosouhlým stykom

Axiálne guľkové ložiská s kosouhlým stykom sú špecializované ložiská navrhnuté tak, aby vydržali vysoké axiálne zaťaženie a zvyčajne sa používajú na pevnom konci guľôčkovej skrutky.

Vôľa

Vôľa sa vzťahuje na malú vôľu medzi guľôčkami a guľôčkovou maticou alebo medzi guľôčkami a guľôčkovou skrutkou, ktorá umožňuje mierny voľný pohyb. Guľôčkovú skrutku je možné dodať s predpätím guľôčkovej skrutky, čo výrazne znižuje vôľu.

Podporné jednotky guľôčkových skrutiek

Podporné jednotky guľôčkových skrutiek(tiež známy ako ložisková jednotka) sú inštalované na koncoch guľôčkovej skrutky a obsahujú ložiská, ktoré umožňujú plynulé otáčanie. Po inštalácii zostanú pevné. Tieto jednotky sú dostupné z ocele alebo hliníka a dodávajú sa v rôznych veľkostiach. Pevná-podpora konca poskytuje vyššiu tuhosť a je ideálna pre stranu pohonu, zatiaľ čo plávajúca-podpora konca sa používa na-strane pohonu.

V systémoch podpory guľôčkových skrutiek sa používajú dva bežné typy ložísk:

Axiálne guľkové ložiská s kosouhlým stykom pre aplikácie s pevným-koncom
Guľôčkové ložiská pre plávajúce-konce

Poistné matice sa používajú na upevnenie zostavy ložiska v podpornej jednotke.

Presnosť polohovania

Presnosť polohovania je definovaná ako rozdiel medzi skutočným zdvihom guľôčkovej matice a teoretickým zdvihom vypočítaným vynásobením stúpania guľôčkovej skrutky počtom otáčok skrutky.

Predpätie guľôčkovej skrutky

Predpätie guľôčkovej skrutky sa používa na zníženie vôle. K dispozícii sú rôzne stupne predpätia (P0, P1, P2, P3, P4) a niektoré guľôčkové matice umožňujú nastavenie predpätia guľôčkovej skrutky.

Zastaviť maticu

Ku guľovej matici je pripojená poistná matica (dorazová matica). Vo vertikálnych aplikáciách, ak sa guľôčková skrutka prestane otáčať, guľôčky pomôžu udržať guľovú maticu na mieste. V prípade poruchy dorazová matica zapadne do závitu skrutky, aby sa zabránilo pádu guľovej matice.

Mazacia jednotka

Mazacia jednotka inštalovaná na guľovej matici zabezpečuje nepretržité mazanie a predlžuje životnosť. S týmto systémom nemusí byť mazanie potrebné až päť rokov alebo 300 miliónov otáčok.

Dynamické hodnotenie zaťaženia

Dynamické zaťaženie sa vzťahuje na axiálne zaťaženie, pri ktorom môže 90% zostáv guľôčkových skrutiek pracovať viac ako jeden milión otáčok.

Hodnotenie statickej záťaže

Statické zaťaženie je axiálne zaťaženie, ktoré spôsobuje trvalú deformáciu guľôčok, definované ako 0,0001-násobok priemeru gule.

Typ opracovania konca guľôčkovej skrutky

Tvar konca guľôčkovej skrutky definuje typ obrábania konca guľôčkovej skrutky. Ľavý a pravý koniec môžu mať rôzne konfigurácie, vrátane drážok pre kľúč, plošiek pre kľúče, stredových otvorov, šesťhranných nástavcov alebo vnútorných závitov.

Ball-screw-shaft-end-machining-options — Typ opracovania konca guľôčkovej skrutky

Tuhosť

Tuhosť udáva, do akej miery guľôčková skrutka odoláva elastickej deformácii pri zaťažení.

Vzpieranie

Vybočenie nastane, keď tlakové axiálne sily spôsobia ohnutie hriadeľa skrutky. Toto je ovplyvnené zrýchlením, trením, hmotnosťou a procesnými silami pôsobiacimi na guľôčkovú skrutku.

Záver

Stručne povedané, výber guľôčkovej skrutky nie je len otázkou zhody rozmerov. Ide o systematické rozhodnutie založené na jasnom pochopení štruktúry, výkonových parametrov a požiadaviek aplikácie.

Až po úplnom pochopení týchto kľúčových pojmov môžete presne vyhodnotiť rôzne typy guľôčkových skrutiek a vybrať si najvhodnejšie riešenie pre vaše vybavenie.

Ak už dobre rozumiete týmto základom, ďalším krokom je pokračovať v podrobných výpočtoch výberu guľôčkových skrutiek na základe vašich konkrétnych pracovných podmienok. Pri vlastných projektoch poskytnutie podrobných parametrov alebo výkresov pomôže dosiahnuť presnejšiu a efektívnejšiu podporu výberu.