Kuuliruuvikokoonpanot Muunna kiertoliike lineaariseksi liikkeeksi.
Niitä käytetään laajasti ohjaamaan, tukemaan, sijoittamaan ja siirtämään tarkasti komponentteja ja tuotteita useissa automaatiosovelluksissa.
Koneen tarkkuuden, toistettavuuden ja käyttöikäisen käyttöikän varmistamiseksi on välttämätöntä valita sopiva palloruuvi.
Tässä artikkelissa on yhteenveto yhdeksästä tekijästä, jotka on otettava huomioon valitessasi palloruuvikokoonpanoa:
1.Määritä kuormitus- ja nopeusvaatimukset.
Vaikka saatat päätyä muuttamaan kuormitus- tai nopeusvaatimuksia käytettävissä olevien komponenttivaihtoehtojen näkökohtien perusteella, nämä ovat aina sovelluksesta riippuvaisia.
2. Määritä sovelluksen elinajanodote
Elin elinajanodote olisi määritettävä toimintaprofiilin (kuinka monta tuntia päivässä, päivät viikossa ja viikkoja vuodessa, palloruuvi toimii) ja palloruuvin kokonaisvaatimukset.
Monimutkaisempien sovellusten avulla voit myös rakentaa täydellisen liikeprofiilin. Jokainen liikeprofiilin segmentti vaatii aloitusnopeuden, loppunopeuden, käyttöajan ja vääntömomentin kyseisen segmentin aikana.
Kaikki pallumutterit, joiden käyrät kulkevat tai ylittävät piirretyt kohdat, voidaan soveltaa tähän esimerkkiin.
Tässä luvussa esitetty sovellettava elinajanodote ei saa ylittää yksittäisten kuulumutterikokoonpanojen arviointitaulukossa annettua staattista kuormitusta.
3. Määritä tarkkuusvaatimukset
Lyijytarkkuus on yleisimmin käytetty metri palloruuvin tarkkuudessa.
Kuuliruuvin lyijy viittaa etäisyyteen, jonka mutteri kulkee ruuvin akselia pitkin jokaista ruuvin täydellistä kiertoa varten.
Lyijytarkkuus mitataan sallittuna matkavaihteluina (todellinen sijainti verrattuna teoreettiseen sijaintiin) jalkaa kohti (keisarilliset kuuluruuvit) tai 300 mm (metriset kuuluruuvit).
Kuuliruuvit ovat saatavana kahdessa toleranssitasossa: kuljetus (T-luokka) ja paikannus (P-luokka.)
T -palkkaluokka on alempi luokka, tyypillisesti tarkkuudella ± 50 um/300 mm tai korkeampi. Suunnittelijat käyttävät sitä ensisijaisesti sovelluksiin, jotka vaativat yksinkertaisesti kuorman kääntämistä pisteestä toiseen.
Kun sovellukset vaativat kuorman absoluuttisen sijainnin jokaisessa pisteessä sen matkan varrella ilman ulkoisten palautekomponenttien käyttöä, määritetään usein korkeamman tarkkuuden P-luokka, mikä tyypillisesti tarjoaa tarkkuuden ± 23 um/300 mm tai pienempi.
4. Määritä toistettavuusvaatimukset
Toistettavuus mittaa järjestelmän kykyä palata tiettyyn asentoon toiminnan aikana.
Toistettavuuteen vaikuttava tekijä on mutterin ja ruuvin välinen vapaa peli, joka tunnetaan nimellä "taustarasitus", joka voidaan mitata aksiaalisesti tai säteittäisesti.
Kuuliruuvin takaisku on suurelta osin riippuvainen kuulalaakereiden halkaisijasta.
Aksiaalisen takaiskua varmistavat, että ruuvi on paikallaan, työnnä sitten ja vedä kuulumutteri aksiaalisesti mitattaessa sen liikettä valintaosoittimella.
Aseta vaihtoehtoisesti valintaosoitus järjestelmän pallomutteriin, etene se 1 tuumaa ja palauta sitten alkuperäiseen asentoonsa. Poikkeama nollasta on takaisku.
Toistettavuus on tämän poikkeaman kvantifioitu mitta, ja kuuloruuvit tunnetaan alhaisesta takaiskuistaan ja erinomaisesta toistettavuudesta.
Preload -mutterit voivat hallita takaiskua.
Kun käytät ristikkäistä esikuormitusta, lyijy korvataan pallomutterin sisällä tarkan esikuormituksen voiman aikaansaamiseksi.
Tämän tyyppistä esikuormitusta käytetään usein sovelluksissa, jotka vaativat sekä toistettavuutta että suurta jäykkyyttä.
Dual-nut-säädettävä esikuormitus käyttää puristusjousia aksiaalisesti ladata kaksi pallumutteria toisiaan vasten. Sitä käytetään tyypillisesti sijoittamissovelluksissa, joissa toistettavuus on kriittistä.
Ilman esikuormitusta ruuvin ja mutterin välillä on aksiaalinen leikki, tyypillisesti 0,002 - 0,008 tuumaa (0,06 - 0,2 mm) koosta riippuen.
Preloadia ei tyypillisesti käytetä kuljetus- tai pystysuorissa sovelluksissa. Unfaded -pallomuttereilla on sisäinen peli komponenttien välillä, mikä tarkoittaa takaiskua.
Toisaalta preloadattuja pallumuttereita ei ole aksiaalista leikkiä, mikä eliminoi takaiskua ja lisääntyvää jäykkyyttä.
Preload lisää myös ruuvin kiertämiseen tarvittavaa vääntömomenttia mitattuna prosentuaalisesti esikuoresta dynaamiseen kapasiteettiin.
Pallumutterin, jonka dynaaminen kapasiteetti on 1500 lbs ja esikuormitus 10%, sisäinen esikuorma on 150 lbs.
Tarkkuuskierteitä palloruuveja käytetään tyypillisesti ilman esikuormaa. Vaikka esikopistetut palloruuvit voivat parantaa toistettavuutta poistamalla takaisku, ne eivät vaaranna tarkkuutta.
Joitakin tarkkuusruuveja on saatavana valinnaisilla preloadoituilla pallomuttereilla.
Monimutkaisuuden ja lisäkoneiden, kokoonpanon, todentamisen ja mittauksen vuoksi nämä kustannukset ovat korkeammat kuin ei-lähettämättömät mutterit.
Kuuliruuvikokoonpanot voidaan ennustaa joko kaksinkertaisella mutterilla tai yhdellä mutterilla.
Preloadissa on kolme päätyyppiä:
Yksi mutteri ylisuurilla palloilla (4-pisteinen kosketus), yksi mutteri ohitetulla lyijyllä (2-pisteinen kosketus) ja kaksinkertainen mutteri (2-pisteinen kosketus).
Vaikuttaako ruuvi myös kehrätty vai maapallon toistettavuus.
Vakiota tavanomaisten esikuormitusten valssatut palloruuvit ovat saatavana staattisilla kuormilla jopa 400 kN ja dynaamiset kuormat jopa 130 kN: iin, pituudet jopa 8 m, halkaisijat jopa 80 mm ja tarkkuusluokat P3: een saakka.
Suuremmat koko ja korkeammat tarkkuussovellukset vaativat tyypillisesti kehrättyjä tai jauharuuviakseleita.
5. Arvioi asennuskysymykset
Asennusjoustavuus vaikuttaa merkittävästi käytettävissä oleviin palloruuvivaihtoehtoihin.
Päättyjen tuet ja matkaetäisyys määrittää palloruuvin kuormitus- ja nopeusrajoitukset.
Palloruuvin kiinnitysvaihtoehdot sisältävät tuetut ja kiinteät.
Tukitut päät Kiinnitä kuuloruuvi yhteen polttopisteeseen, eikä niihin kohdistu taivutusmomentteja.
Tuettuja päätä on yleensä helpompi kohdistaa ja asentaa kuin kiinteät päät, ja siksi ne yleensä tarjoavat alhaisemmat asennuskustannukset.
Kiinteät päät kestävät taivutusmomenttikuormat, koska ne perustuvat tyypillisesti kahteen laakeriin, jotka ovat etäisyydellä riittävän toisistaan, jotta kuulakorvit ovat kohtisuorassa pyörivän laakerin tasossa.
Kiinteät päät tarjoavat suuremman sarakkeen lujuuden ja suuremmat kriittiset nopeudet.
Kuvio 5 kuvaa neljää kiinnitysvaihtoehtoa. Komponentit voidaan kiinnittää molemmissa päissä, kiinnittää vain toiseen päähän, tuetaan toisessa, tuettu molemmissa päissä tai kiinnittää toiseen päähän toiseen päähän.
Komponentit tulisi myös kohdistaa oikein käyttöjärjestelmän, laakereiden tuet ja kuorman kanssa optimaalisen suorituskyvyn ja elämän saavuttamiseksi.
Geometrinen suunta on toinen kriittinen kiinnityskerroin.
Vaakakuormat ovat yhtä suuret kuin hyötykuorman paino kerrottuna kitkakertoimella.
Pystysuorat kuormat ovat yhtä suuret kuin paino. Asentovaatimukset Määritä, mikä palloruuvi sopii levitykseen.
6. Määritä, tulisi käyttää pallumutteria jännityksessä tai puristustilassa.
Jännityskuormat venyttävät ruuvia aksiaalisesti aiheuttaen sen pidentymisen ja mahdollisesti rikkoutumisen.
Kompressiokuormat kohdistavat aksiaalinen paine ruuveen ja voivat aiheuttaa sen taipumisen.
Jännityksen palloruuvi kestää kuormia mutterin nimelliskapasiteettiin saakka, joten tarkista vain mutterin nimelliskapasiteetti, kun käytät pallumutteria jännitystilassa.
Kuuliruuvi toimii parhaiten, kun se altistetaan vain aksiaalikuormille.
Ruuvin on kestävä aksiaalikuormitus, joka on yhtä suuri kuin ja vastapäätä kuin moottorin vääntömomentin avulla levitetty kuorma.
7. Harkitse tärinää ja harmonisia
Palloruuvin rajoittava nopeus on tyypillisesti sen taipumus värähtyä sen luonnollisen taajuuden perusteella.
Kriittinen nopeus on nopeus, jolla palloruuvi resonoi.
Kriittinen ruuvin nopeus riippuu ruuvin juuren halkaisijasta, tukemattomasta pituudesta ja päätytuen rakenteesta.
Esimerkiksi 100 tuuman pitkä kuuluu, jonka juuren halkaisija on 1 tuuman, kun se on kiinnitetty molemmissa päissä, luonnollinen taajuus on noin 18 Hz.
Jos molempia päätä tuetaan pikemminkin kuin kiinteä, saman palloruuvin luonnollinen taajuus laskee noin 8 Hz: iin.
Jos ruuvin kiertotaajuus vastaa sen luonnollista taajuutta, jopa pieni ruuvin epätasapaino voi aiheuttaa resonanssin.
Liiallinen taivutus ja taipuminen voivat aiheuttaa ruuvin toimintahäiriöitä.
Jos kuormitus-, käyttöikä- ja nopeuslaskelmat vahvistavat, että valittu palloruuvikokoonpano täyttää tai ylittää suunnitteluvaatimukset, siirry seuraavaan vaiheeseen.
Jos ei, suurempi halkaisijaltaan ruuvi lisää kuormituskapasiteettia ja nimellisnopeutta.
Pienempi lyijy vähentää lineaarista nopeutta, kun taas suurempi lyijy lisää sitä.
8. Tutustu muihin suunnittelumahdollisuuksiin
Muita tekijöitä, jotka on otettava huomioon palloruuvin valinnassa, ovat pallopalautusjärjestelmä, sovellusrajapinta, ympäristön yhteensopivuus ja keisarillinen vs. metrinen mittausasteikko.
Pallojen palautusjärjestelmän valinta voi vaikuttaa kustannuksiin, asennukseen, meluun ja muihin sovelluskohtaisiin tekijöihin sovelluksesta riippuen.
Yhteisiä paluutyyppejä ovat:
• Ulkoiset paluuputket, joita käytetään yleisesti keisarillisten ruuvien kanssa, ovat kustannustehokkaita ja helppo asentaa, ylläpitää ja korjata.
• Sisäisen painikkeen palautusjärjestelmät, joita käytetään yleisesti matalan johtimien ruuvien kanssa, ovat kompakteja, niissä ei ole ulkoisia säteittäisiä ulkonemia ja asennetaan vähemmän monimutkaisia. Ne tuottavat myös vähemmän melua ja tärinää kuin ulkoiset paluujärjestelmät.
• Sisäisen painikkeen palautusjärjestelmät, joita käytetään yleisesti nelipisteen kosketuksella, yhden mutterin ja esikadoitujen kokoonpanojen kanssa.
• Sisäinen päätykannon palautusjärjestelmät, joita käytetään yleisesti korkean liukun ruuvien kanssa, ovat kompakteja, niissä ei ole ulkoisia säteittäisiä ulkonemia ja asennetaan vähemmän monimutkaisia. Ne tuottavat myös vähemmän melua ja tärinää kuin ulkoiset paluujärjestelmät.
Tyypillisessä levitysrajapinnassa pallomutterin laippa yhdistää kuulumutterin kuormaan. Kierteiset ja lieriömäiset kuulumutterit ovat yleinen vaihtoehto, mutta monia muita vaihtoehtoja on olemassa.
Suurin osa kokoonpanoista on saatavana laakeritukilla ja mukautetuilla päätytöillä sovellusrajapintavaatimusten täyttämiseksi.
Ympäristön soveltuvuus on toinen tekijä, joka vaikuttaa palloruuvin valintaan.
Jotkut yksiköt tarjoavat vakiopyyhkimen sarjoja komponenttien suojaamiseksi saastumiselta ja tarjoamaan voitelua.
Materiaaleille ja pinnoitteille on monia vaihtoehtoja, jotka kestävät erilaisia ympäristöolosuhteita.
Valinta tuuman tai metrisen asteikon välillä voi riippua sovelluksesta, joten tämän valinnan tekeminen liian aikaisin prosessissa voi merkittävästi rajoittaa vaihtoehtojasi.
Esimerkiksi, jos päätät käyttää tuuman asteikkoa alusta alkaen, et voi tyydyttää korkean tarkkuuden tarpeita, koska tuuman asteikot sopivat vain kuljetusluokan sovelluksiin.
Koska korkean tarkkuuden metrimetrisen palloruuveita voidaan kuitenkin käyttää sovelluksissa, jotka vaativat vain kuljetusluokan tarkkuutta, saatat joutua punnitsemaan kunkin asteikon etuja ja haittoja.
Jos nämä ovat vaihtoehtoja, tuuman mittakaavan palloruuvi voi olla parempi valinta, koska se voi käyttää ulkoista pallopalautusjärjestelmää kuulalaakereiden kiertämiseen. Vaikka ulkoiset kierrätysjärjestelmät ovat yleensä meluisampia, ajavat karkeampaa ja vievät enemmän tilaa kuin sisäiset kierrätysjärjestelmät, niiden valmistus on halvempaa ja ne voivat käyttää enemmän kuulalaakereita, mikä lisää niiden kuorman kantavuutta tai käyttöiän käyttöä sovelluksesta tai käyttäjän mieltymyksestä.
9. Ymmärrä käsittely- ja huoltovaatimukset
Kuuliruuvit on käsiteltävä varovasti ennen asianmukaista asennusta.
Shokki kuulalaakereille voi aiheuttaa laakerirysteiden sisennyksiä tai halkeilua vahingoittaen laakeririsoja.
Korkeat kuormat tai ruuvien taivutus voi aiheuttaa ruuvin taipumisen.
Pidä kokoonpano hyvin pakattuna, hyvin voideltuna ja varastoituna puhtaaseen, kuivaan paikkaan, koska roskat ja epäpuhtaudet voivat tukkia kierrätysraidat, ja korkea kosteus tai sade voi aiheuttaa korroosiota.
Oikea voitelu on kriittistä palloruuvien suorituskyvyn ja elämän kannalta. Voiteluaineet ylläpitävät palloruuviruuvikokoonpanojen matala-kitkaa etua muihin liikkeenhallintatekniikoihin minimoimalla pallojen ja kilparatojen välinen valssauskestävyys ja vierekkäisten pallojen välinen liukuva kitka.
Voiteluaineet pidetään usein itsestäänselvyytenä, mutta oikean voiteluaineen valitseminen tietylle sovellukselle voi varmistaa, että palloruuvin asianmukainen toiminta koko sen odotettavissa oleva käyttöikä.
Voiteluaine voidaan ruiskuttaa suoraan alueelle, jolla voitelua tarvitaan hallitussa virtausnopeudessa, ja kun voiteluaine virtaa kuulumutterin läpi, se poistaa epäpuhtaudet.
Voiteluaine tarjoaa myös jäähdytysvaikutuksen. Toisaalta, koska öljy voi myös saastuttaa prosessinesteen, tarvitaan pumppu ja mittausjärjestelmä asianmukaiseen täyttymiseen.
Rasva on halvempaa kuin öljy, vaatii harvemmin levitystä eikä saastuta prosessinestettä.
Toisaalta rasvaa on vaikea pitää pallumutterin sisällä ja yleensä kerääntyä pallumutterin matkan päihin, missä roskit ja kuluvat hiukkaset voivat kertyä.
Yhteensopimattomuus vanhan rasvan ja relbrigoituneen rasvan välillä voi myös aiheuttaa ongelmia, joten huolelliset yhteensopivuustarkastukset ovat ratkaisevan tärkeitä. Kuormitusrasva auttaa pidentämään komponenttien käyttöikää, mutta kokonaiskuormitus ei muutu.
Melu on myös harkittava tekijä. Suuremmat kuuloruuvit käyttävät suurempia kuulalaakereita ja ovat siksi luonnostaan meluisempia. Ulkoiset palautusjärjestelmät ovat myös luonnostaan meluisempia kuin sisäiset palautusjärjestelmät.
Pesukonepallon käyttäminen voi vähentää pallumutterin melua, mutta tämä vähentää kuormituskapasiteettia.
Rasvan valinta ja soveltaminen voi myös vähentää melutasoa. Vähennä tai jopa poistamalla takaisku voi myös vähentää komponenttien kohinaa.
Huoltotiimien tulee säännöllisesti tarkastaa palloruuvit seisokkien välttämiseksi ja käyttöikä maksimoidaksesi.
Seuraavien tarkastusten suorittaminen auttaa tunnistamaan vikaindikaattorit:
Tarkista metallifragmentit, jotka voivat aiheuttaa vaurioita, jotka voivat olla merkkejä pallonmurtumasta tai komponenttien kulumisesta.
• Mittaa välineet komponenttien kulumisen tarkistamiseksi.
• Tarkista kulumisen, spallingin, sisennyksen ja saastumisen kilpailutiet.
• Tarkista, että ruuvi on voideltu ja vapaa saastumisesta ja korroosiosta.
• Tarkista, että kaikki liitännät ovat tiukkoja ja vailla tärinää.
• Tarkasta käyttöjärjestelmä varmistaaksesi, että aseman vääntömomentti on vakio ja palloruuvi toimii sujuvasti ja hiljaa.
• Melutason tulisi olla sama kuin ensimmäisellä toimintapäivänä.
Pallumutterin tulisi liikkua sujuvasti ja säännöllisesti. Melustaso tai "tunne" mikä tahansa muutos osoittaa sisäisiä vaurioita.
Päätelmä:
Palloruuvit tarjoavat erinomaisen menetelmän kiertoliikkeen muuttamiseksi lineaariseksi liikkeeksi monissa sovelluksissa, mukaan lukien korkeat kuormat ja läheiset toleranssit. Jotta voit valita oikean palloruuvityypin tietylle sovellukselle, suunnitteluinsinöörien on harkittava kunkin tyypin etuja ja suorituskykyä. Oikean tekniikan valitseminen voi vähentää suunnittelun monimutkaisuutta, parantaa suorituskykyä ja vähentää kokoonpanon kokonaiskustannuksia.
Jos olet valmis optimoimaan koneesi täydellisellä palloruuvikokoonpanolla, ota meihin yhteyttä tänään! Asiantuntijaryhmämme on täällä auttamassa sinua valitsemaan oikea ratkaisu erityistarpeidesi perusteella. Älä anna tarkkuuden, toistettavuuden tai tehokkuuden tulla haaste-listaksi, joka opastaa sinua valintaprosessin jokaisessa vaiheessa. Tavoita nyt ja aloita toiminnan parantaminen korkealaatuisilla, luotettavilla palloruuveilla!
Sähköposti: export@dlybearing.com
Puhelinnumero:
+8618957070963
+86-578-2959520
1. Määritä kuormitus- ja nopeusvaatimukset.
2. Määritä sovelluksen odotettu käyttöikä.
3. Määritä tarkkuusvaatimukset.
4. Määritä toistettavuusvaatimukset.
6. Määritä, tulisi käyttää pallumutteria jännityksessä vai puristuksessa.
7. Harkitse tärinää ja harmonisia.
