Suurin ero yhden mutterin ja kaksoismutterin kuularuuvin välillä ei ole pelkästään mutterin runkojen lukumäärä. Molemmat mallit käyttävät erilaisia lähestymistapoja aksiaalisen välyksen, esijännityksen ja jäykkyyden ohjaamiseen, mikä vaikuttaa asennuksen pituuteen, käyttömomenttiin, paikannuskäyttäytymiseen ja kustannuksiin.
Yksi mutteripalloruuvi on yleensä kompaktimpi ja taloudellisempi. Kaksoismutterin kuularuuvi tarjoaa enemmän joustavuutta esijännityksen kohdistamiseen kahden mutteriosan välillä, ja se valitaan yleisesti, kun aksiaalinen jäykkyys ja vakaa kääntötarkkuus ovat tärkeitä. Kaksoismutteri ei kuitenkaan ole automaattisesti tarkempi, vahvempi tai pidempi-kestävä kaikissa sovelluksissa.
Oikean valinnan tulisi perustua vaadittuun välykseen, aksiaaliseen jäykkyyteen, kuormaan, nopeuteen, käyttösuhteeseen ja käytettävissä olevaan asennustilaan sen sijaan, että olettamukseen, että kaksi mutteria on aina parempi kuin yksi.
Yksimutteripalloruuvi
Yksi mutteripalloruuvi käyttää yhtä mutterin runkoa, joka sisältää yhden tai useamman pallonkiertopiirin. Sen lyhyempi kokonaispituus tekee siitä sopivan koneisiin, joissa on rajoitetusti asennustilaa, ja yleiskäyttöisille-asennusakseleille, joissa ei vaadita äärimmäistä aksiaalista jäykkyyttä.
Tavallisella yksittäisellä mutterilla voi olla tietty määrä aksiaalivälystä, mutta tämä ei päde jokaiselle mutterimallille. Jotkut yksittäiset mutterit voidaan esikuormittaa ylisuurten pallojen, lyijy-poikkeamien urien tai muiden sisäisten kosketusjärjestelyjen kautta. Siksi todellinen välys on vahvistettava mutterin spesifikaation perusteella eikä pääteltävä mutterien lukumäärästä.
Tyypillisiä etuja:
- Lyhyempi mutterin pituus ja kompaktimpi asennus
- Pienempi paino ja yksinkertaisempi asennusrakenne
- Yleensä alhaisemmat ostokustannukset
- Soveltuu moniin vakioautomaatio- ja CNC-syöttösovelluksiin
- Saatavana välys, pieni{0}}välys tai esiladattu kokoonpano mallista riippuen
DLY SFU on yleisesti käytetty laippa{0}}tyyppinen yksimutterisarja. Sen soveltuvuus riippuu edelleen valitusta halkaisijasta, lyijystä, valmistustarkkuudesta ja vaaditusta aksiaalivälystyksestä.
Kaksoismutteripalloruuvi
Kaksoismutterin kuularuuvi käyttää kahta mutteriosaa samalla ruuvin akselilla. Välikappale tai muu säätörakenne luo hallitun suhteellisen aksiaalisen siirtymän kahden mutterin välille. Tämä asettaa pallon kosketusalueet vastakkaisiin suuntiin ja vähentää tai poistaa mitattavaa aksiaalista välystä.
Esijännitys lisää myös aksiaalista jäykkyyttä neutraaliasennon ympärillä. Tämä voi parantaa liikkeen vakautta, kun akseli muuttaa suuntaa tai kokee vaihtuvia aksiaalivoimia. Kompromissit ovat suurempi mutterin pituus, suurempi sisäinen kuorma, lisääntynyt käynnistysmomentti ja vaativampi kokoonpanon ohjaus.
Tyypillisiä etuja:
- Hallittu aksiaalinen välys kaksois{0}}mutterin esikuormituksella
- Korkeampi aksiaalinen jäykkyys kuin vastaavalla välys{0}}mutterilla
- Vakaampi kääntymiskäyttäytyminen muuttuvan aksiaalikuorman alaisena
- Soveltuu koneen akseleille, jotka ovat herkkiä liikkeelle ja elastiselle siirtymälle
DLY toimittaa DFU- ja DFI-kaksoismutteriruuveja. DFU käyttää DIN-tyylistä laippakokoonpanoa, kun taas DFI käyttää sisäistä-kiertoa olevaa kaksoismutterirakennetta, jossa on erilainen laippa ja asennusjärjestely. Mutterin kuori ja asennuspiirros on tarkistettava ennen sarjan korvaamista toisella.
Yksi mutteri vs kaksoismutteri
| Vertailu | Yksimutteripalloruuvi | Kaksoismutteri palloruuvi |
|---|---|---|
| Rakenne | Yksi kompakti mutterirunko | Kaksi mutteriosaa esikuormitus{0}}säätörakenteella |
| Aksiaalinen välys | Riippuu sisäisestä suunnittelusta ja pallosovituksesta | Normaalisti ohjataan esijännityksellä kahden mutterin välillä |
| Aksiaalinen jäykkyys | Sopii yleiseen liikkeeseen; esiladattuja versioita on myös saatavilla | Yleensä korkeampi verrattuna samankokoiseen välys{0}}mutteriin |
| Käänteinen käyttäytyminen | Riippuu voimakkaasti määritellystä aksiaalisesta välyksestä | Soveltuu paremmin toistuvaan käännökseen, kun esijännitys on määritetty oikein |
| Käytön vääntömomentti | Yleensä alhaisempi -esilataamattomalle mallille | Yleensä korkeampi, koska esijännitys lisää sisäistä vastusta |
| Lämmöntuotanto | Yleensä alhaisempi, kun esikuormitusta käytetään vähän tai ei ollenkaan | Voi olla suurempi, varsinkin suurella nopeudella tai liiallisella esikuormituksella |
| Asennustila | Lyhyempi ja helpompi sovittaa kompakteihin laitteisiin | Vaatii suuremman aksiaalisen asennuspituuden |
| Asennusherkkyys | Suhteellisen yksinkertainen, vaikka kohdistus on edelleen tärkeä | Herkkä kohdistusvirheille ja esilataus{0}}asetusvirheille |
| Maksaa | Yleensä alhaisempi | Yleensä korkeampi lisäkomponenttien ja säädön ansiosta |
| Tyypillinen valinta | Kompaktit ja yleiskäyttöiset{0}}asemointiakselit | Akselit, jotka vaativat suurempaa jäykkyyttä ja vakaata suunnanvaihtoa |
Vastaisku ei ole lyijyn tarkkuus
Välys ja johdon tarkkuus kuvaavat erilaisia suorituskykyominaisuuksia, eikä niitä tule käyttää keskenään.
- Aksiaalinen välys tai välyson suhteellinen aksiaalinen liike, joka tapahtuu ennen kuin koskettimen suunta muuttuu suunnanvaihdon jälkeen.
- Lyijyn tarkkuuskuvaa, kuinka tarkasti todellinen liike seuraa nimellisliikettä tietyllä ruuvin pituudella.
- Toistettavuuskuvaa, kuinka johdonmukaisesti akseli palaa samaan komentokohtaan.
- Aksiaalinen jäykkyyskuvaa kuinka paljon elastista siirtymää tapahtuu kohdistetun aksiaalivoiman vaikutuksesta.
Kaksoismutteri voi vähentää välystä, mutta se ei automaattisesti paranna ruuvin akselin valmistuslyijyn tarkkuutta. Vastaavasti maadoitusruuvin C5 valinta ei sinänsä takaa nollavälystä, jos mutterikokoonpanossa on mitattavissa oleva aksiaalinen välys.
Kestääkö kaksoismutteri kaksinkertaisen kuorman?
Ei välttämättä. Kaksi mutteriosaa ei tarkoita, että sallittu ulkoinen kuormitus kaksinkertaistuu automaattisesti. Nimellisdynaaminen kuorma ja staattinen kuormitus on otettava koko mutterikokoonpanon tiedoista.
Esikuormitetussa kaksoismutterissa osa sisäisestä kosketuskapasiteetista käytetään jo esijännityksen ylläpitämiseen ennen ulkoisen työkuorman kohdistamista. Kun ulkoinen kuorma muuttaa suuntaa ja suuruutta, myös kuorman jakautuminen kahden mutteriosan välillä muuttuu.
Kaksoismutteri tulisi siksi valita ensisijaisesti välyksen ja jäykkyyden vuoksi, elleivät sen julkaistut kuormitusarvot nimenomaisesti vahvista suurempaa sallittua kuormitusta. Suuren-työntövoiman laitteiden halkaisija, pallon koko, koskettimen geometria, kuormitus ja odotettu käyttöikä on kaikki tarkistettava.
Kestääkö kaksoismutteri pidempään?
Mutterin määrä ei yksin määrää käyttöikää. Oikein ohjattu esijännitys voi vähentää vaikutusta peruutuksen aikana ja parantaa liikkeen vakautta, mutta esijännitys luo myös sisäisen pallon-kilparatalle{2}}kuormituksen. Jos se on suurempi kuin sovellus vaatii, käyttömomentti, lämpötila ja vierintä-kosketusjännitys kasvavat.
Kuularuuvin käyttöikä riippuu todellisesta vastaavasta aksiaalikuormasta, esikuormituksesta, nopeudesta, voitelusta, kontaminaatiosuojauksesta, kohdistuksesta ja käyttösuhteesta. Oikein valittu yksittäinen mutteri voi kestää kauemmin kuin väärin asennettu tai liikaa esikuormitettu kaksoismutteri.
Milloin valita yksi mutteri
Yksi mutteripalloruuvi on yleensä käytännöllisempi valinta, kun:
- Asennuspituus ja koneen paino tulee minimoida
- Sovellus voi hyväksyä määritellyn aksiaalivälyksen
- Liike on pääosin yhteen suuntaan tai suunnanvaihtotarkkuus ei ole kriittinen
- Alhainen vääntömomentti ja alhaisempi lämmöntuotto ovat etusijalla
- Kone käyttää kompensointia tai suljetun{0}silmukan palautetta paikannukseen
- Kustannusten hallinta on tärkeämpää kuin maksimaalinen aksiaalinen jäykkyys
Tyypillisiä esimerkkejä ovat pakkausmekanismit, materiaalinkäsittelyakselit, yleiset automaatiolaitteet, kompaktit paikannusyksiköt ja CNC-koneet, joiden vaadittu välys voidaan täyttää valitulla yksimutterispesifikaatiolla.
Milloin valita kaksoismutteri
Kaksoismutteripalloruuvia tulee harkita, kun:
- Akseli muuttaa suuntaa usein
- Aksiaalista kadonnutta liikettä on valvottava tiukasti
- Vuorottelukuormituksessa vaaditaan suurempaa aksiaalista jäykkyyttä
- Leikkaus- tai käsittelyvoimat muuttavat suuntaa käytön aikana
- Koneessa on riittävästi aksiaalista tilaa pidemmälle mutterikokoonpanolle
- Moottoriin ja tukirakenteeseen mahtuu ylimääräinen esijännitysmomentti
Kaksoismutteripalloruuveja käytetään usein tarkkuus-CNC-syöttöakseleissa, hiomalaitteistoissa, tarkastusjärjestelmissä ja automaatiovaiheissa, joissa käänteinen vakaus ja jäykkyys ovat tärkeämpiä kuin vähimmäiskoko tai hinta.
Valintavirheet vältettävät
Olettaen, että jokaisella mutterilla on suuri välys
Yksittäisiä muttereita on saatavana erilaisilla välys- ja esijännitysjärjestelyillä. Tarkista aina todellinen aksiaali{1}}vällystys sen sijaan, että päättelet pelkän mutterimäärän perusteella.
Suurin esilataus oletuksena käytössä
Enemmän esilatausta ei aina ole parempi. Liiallinen esijännitys voi nostaa moottorin vääntömomenttia, käyttölämpötilaa ja kulumista tehden samalla kokoonpanosta herkemmän asennusvirheille.
Mutterin asennuspituuden huomioimatta jättäminen
Kaksoismutterikokoonpano on huomattavasti pidempi kuin vastaava yksimutteri. Koneen suunnittelussa on oltava riittävä iskunpituus, kotelon pituus ja pääsy asennusta ja voitelua varten.
Mutterin tyypin käyttäminen kuormituslaskelman korvaamiseen
SFU:ta tai DFU:ta ei tule valita vain sovelluksen nimestä, kuten "CNC" tai "automaatio". Ruuvin halkaisija, johto, dynaaminen kuormitus, staattinen kuormitus, kriittinen nopeus, nurjahdusraja ja vaadittu käyttöikä on silti laskettava.
Kuinka tehdä lopullinen valinta
| Sovelluksen prioriteetti | Aloitetaan valinta | Vahvista ennen tilaamista |
|---|---|---|
| Kompakti koko ja taloudellinen vaihteisto | Yksi mutteri | Sallittu välys ja nimelliskuorma |
| Toistuva asento eteen ja taakse | Matala-yksi mutteri tai kaksoismutteri | Kääntövirhe, esijännitys ja moottorin vääntömomentti |
| Korkeampi aksiaalinen jäykkyys | Esikuormitettu kaksoismutteri | Vaadittu jäykkyys ja käyttölämpötila |
| Nopea{0}}käyttö | Riippuu vaaditusta esijännityksestä ja mutterin rakenteesta | Nopeusrajoitus, lämmöntuotanto ja voitelu |
| Suuri ulkoinen aksiaalinen kuormitus | Valitse nimelliskuorman mukaan, ei pähkinämäärän mukaan | Dynaaminen kuormitus, staattinen kuormitus ja laskettu käyttöikä |
Jos tarvittava mutterisarja on jo kaventunut SFU:ksi tai DFU:ksi, katso mallikohtaisempi{0}}SFU vs DFU kuularuuvi vertailu. Kahden -mutterikokoonpanon rakenteesta ja esijännitysjärjestelystä löydät tietoja osoitteestaDLY-kaksoismutteripalloruuvisivu.
Johtopäätös
Yksimutterin kuularuuvi on kompakti, taloudellinen ja sopii monenlaisiin yleisiin liikejärjestelmiin. Kaksoismutterin kuularuuvi käyttää ohjattua esijännitystä kahden mutterin osan välillä aksiaalivälyksen pienentämiseksi ja jäykkyyden lisäämiseksi, mikä tekee siitä sopivamman akseleille, jotka kokevat usein käännöksiä tai muuttuvia aksiaalivoimia.
Kaksoismutteri ei automaattisesti tarkoita kaksinkertaista kantavuutta, parempaa johdon tarkkuutta tai pidempää käyttöikää. Lopullisen valinnan tulee perustua määritettyyn aksiaalivälykseen, jäykkyyteen, käyttömomenttiin, kuormitukseen, nopeuteen, asennustilaan ja koko koneen käyttöolosuhteisiin.
DLY toimittaa yksimutterin ja kaksoismutterinpalloruuvikokoonpanot, mukaan lukien SFU-, DFU- ja DFI-sarjat, joissa on C7 rulla- ja C5 maadoitusvaihtoehdot. Akseli-päätytyöstö voidaan suorittaa asiakkaan piirustuksen ja vastaavan tukiyksikön-järjestelyn mukaan.
