Johdanto

Palloruuvion lineaarinen liiketekniikka, joka muuntaa pyörivän liikkeen lineaariseksi liikkeeksi. Sitä käytetään laajalti koneissa, jotka vaativat suurta paikannustarkkuutta ja suurta kantavuutta.

Ennen kuin seuraat vaiheittaisia--kuularuuvin valintamenetelmiä, on hyödyllistä ymmärtää ensin joitakin perustietoja. Tämä tekee valintaprosessin jokaisesta vaiheesta paljon helpompaa.

Palloruuvit eivät ole vain koon ja mallin yhdistelmä. Tekijät, kuten kuularuuvin johto, kuularuuvin esijännitys, kantavuus ja valmistusmenetelmät vaikuttavat kaikki lopulliseen suorituskykyyn. Ilman näiden peruskäsitteiden ymmärtämistä valintaprosessista voi helposti tulla parametrien mekaaninen yhteensovittaminen hyvin-tietoisen päätöksen sijaan.

Kun nämä perusasiat ymmärretään selkeästi, kuularuuvin valinnasta ei tule monimutkaista laskentaa, vaan loogisempaa ja varmempaa päätöksentekoa-.

Kuularuuvin rakenne, tyypit ja perusparametrit

Kuularuuvi koostuu kiinteästä akselista ja siihen kiinnitetystä kuulamutterista. Ruuvia voidaan käyttää moottorilla, hammaspyörillä, hihnapyörillä tai käsipyörällä. Useimmat kuularuuvit on valmistettu teräksestä ja ne valmistetaan tyypillisesti kahdella päämenetelmällä.

Valssatut palloruuvitovat yleisimmin käytetty tyyppi. Ne valmistetaan puristamalla lämmittämätön aihio akseli suulakkeeseen, jolloin muodostuu tarvittavat kierteet muodonmuutosprosessin kautta.

Tarkkuushiotut palloruuvitvalmistetaan poistamalla materiaalia kierreprofiilin luomiseksi.

ground-vs-rolled-ball-screw-comparison — Tarkkuus maadoitettu kuularuuvi ja rullakierteinen kuularuuvi

Valssattujen kierrepalloruuvien edut:

Materiaalia puristetaan mieluummin kuin leikataan, jolloin tuloksena on kestävämpiä lankoja
Valssauksen jälkeinen lämpökäsittely parantaa materiaalin lujuutta
Nopeampi tuotanto johtaa alhaisempiin kustannuksiin

Tarkkuusmaapalloruuvin edut:

Lämpökäsittely suoritetaan ennen jauhamista
Tasaisemmat kierrepinnat vähentävät kitkaa ruuvin ja kuulamutterin välillä
Korkeampi tarkkuus

Molempia tyyppejä voidaan valmistaa eri pituuksilla, palloruuvin halkaisijalla, kantavuuskapasiteetilla ja toleransseilla, ja ne voidaan valmistaa vasen{0}}- tai oikea{1}}kierteellä.

Kuularuuvin päällä tarkoitetaan ruuvin koneistettuja päitä, joita käytetään käyttöyksiköiden tai tukilaakerien yhdistämiseen. Kuularuuvin päiden työstövaihtoehdot vaihtelevat sovelluksen vaatimusten mukaan.

Kun tilaat kuularuuvin, seuraavat keskeiset parametrit on annettava:

Palloruuvin halkaisija (d)
Palloruuvin johto (I)
Pallon halkaisija (D)

Ne ilmaistaan tyypillisesti seuraavasti: d × I × D

Esimerkiksi: 12 × 10R × 2
Tämä tarkoittaa kuularuuvin halkaisijaa 12 mm, oikeanpuoleisen-kuularuuvin johdinta 10 mm kierrosta kohti ja pallon halkaisijaa 2 mm.

Keskeiset palloruuvin suorituskykyyn ja valintaan vaikuttavat tekijät

Kuulamutteri toimii liikkuvana komponenttina kuularuuvin pyöriessä kantaen lineaarista liikettä vaativaa kuormaa. Kuulamutterin sisällä pallot koskettavat ruuvia muodostaen lähes kitkattoman rajapinnan. Kierrätysjärjestelmä palauttaa kuulat kuulamutterin päästä eteen, luoden jatkuvan silmukan. Koska kuulat sijaitsevat kuulamutterin ja ruuvin välissä, kuulamutteria ei voi irrottaa, ja se on esikoottu-tehtaalla.

Kulmakoskettimen työntökuulalaakerit

Kulmakuulalaakerit ovat erikoislaakereita, jotka on suunniteltu kestämään suuria aksiaalikuormia ja joita käytetään tyypillisesti kuularuuvin kiinteässä päässä.

Takaisku

Välys tarkoittaa pientä välystä pallojen ja kuulamutterin tai pallojen ja kuularuuvin välillä, mikä mahdollistaa kevyen vapaan liikkeen. Kuularuuvi voidaan toimittaa kuularuuvin esijännityksellä, mikä vähentää merkittävästi välystä.

Palloruuvin tukiyksiköt

Palloruuvin tukiyksiköt(tunnetaan myös nimellä Laakeripesäyksikkö) asennetaan kuularuuvin päihin ja sisältävät laakereita, jotka mahdollistavat tasaisen pyörimisen. Kun ne on asennettu, ne pysyvät kiinteinä. Nämä yksiköt ovat saatavilla teräksestä tai alumiinista valmistettuina ja erikokoisina. Kiinteä-päätytuki tarjoaa paremman jäykkyyden ja sopii erinomaisesti vetopuolelle, kun taas kelluvaa-päätukea käytetään ei--käyttöisellä puolella.

Ball Screw Support -järjestelmissä käytetään kahta yleistä laakerityyppiä:

Kulmakontaktipainekuulalaakerit kiinteisiin{0}}päällisiin sovelluksiin
Syväurakuulalaakerit kelluviin{0}}päällisiin sovelluksiin

Lukitusmuttereita käytetään laakerikokoonpanon kiinnittämiseen tukiyksikössä.

Paikannustarkkuus

Asemointitarkkuus määritellään kuulamutterin todellisen liikeradan ja teoreettisen liikeradan välisenä erona, joka lasketaan kertomalla kuularuuvin johdin ruuvin kierrosten lukumäärällä.

Palloruuvin esijännitys

Palloruuvin esijännitystä käytetään välyksen vähentämiseksi. Saatavilla on erilaisia esijännityslaatuja (P0, P1, P2, P3, P4), ja jotkut kuulamutterit mahdollistavat kuularuuvin esijännityksen säätämisen.

Pysäytä mutteri

Turvamutteri (rajoitusmutteri) on kytketty kuulamutteriin. Pystysovelluksissa, jos kuularuuvi lakkaa pyörimästä, pallot auttavat pitämään kuulamutterin paikallaan. Vian sattuessa pysäytysmutteri kytkeytyy ruuvin kierteeseen estääkseen kuulamutterin putoamisen.

Voiteluyksikkö

Kuulamutteriin asennettu voiteluyksikkö varmistaa jatkuvan voitelun ja pidentää käyttöikää. Tällä järjestelmällä voitelua ei tarvita viiteen vuoteen tai 300 miljoonaan kierrokseen.

Dynaaminen kuormitusluokitus

Dynaaminen kuormitusarvo viittaa aksiaaliseen kuormaan, jolla 90 % kuularuuvikokoonpanoista voi toimia yli miljoonalla kierroksella.

Staattinen kuormitusluokitus

Staattinen kuormitusarvo on aksiaalinen kuormitus, joka aiheuttaa palloissa pysyvän muodonmuutoksen ja joka määritellään 0,0001 kertaa pallon halkaisija.

Palloruuvin pään työstötyyppi

Kuularuuvin pään muoto määrittää kuularuuvin pään koneistustyypin. Vasemmalla ja oikealla puolella voi olla eri kokoonpanot, mukaan lukien kiilaurat, jakoavainlevyt, keskireiät, kuusiohylsyt tai sisäkierteet.

Ball-screw-shaft-end-machining-options — Palloruuvin pään työstötyyppi

Jäykkyys

Jäykkyys ilmaisee, kuinka paljon kuularuuvi kestää elastista muodonmuutosta kuormituksen alaisena.

Nurjahdus

Nurjahdus tapahtuu, kun aksiaaliset puristusvoimat saavat ruuvin akselin taipumaan. Tähän vaikuttavat kiihtyvyys, kitka, paino ja kuularuuviin vaikuttavat prosessivoimat.

Johtopäätös

Yhteenvetona voidaan todeta, että kuularuuvin valinnassa ei ole kyse pelkästään mitoista. Se on järjestelmällinen päätös, joka perustuu selkeään rakenteen, suorituskykyparametrien ja sovellusvaatimusten ymmärtämiseen.

Vasta kun ymmärrät nämä keskeiset käsitteet täysin, voit arvioida tarkasti erityyppiset kuularuuvit ja valita laitteellesi sopivimman ratkaisun.

Jos sinulla on jo vankka ymmärrys näistä perusteista, seuraava askel on suorittaa yksityiskohtaiset kuularuuvin valintalaskelmat, jotka perustuvat erityisiin työolosuhteisiin. Yksityiskohtaisten parametrien tai piirustusten tarjoaminen räätälöidyissä projekteissa auttaa saavuttamaan tarkemman ja tehokkaamman valintatuen.