Koje je maksimalno dopušteno radijalno opterećenje za brušeni kuglični vijak?

Uzemljeni kuglasti vijak prvenstveno je dizajniran za prijenos sile duž osi vijka. Ne smije se koristiti kao komponenta koja nosi težinu pokretnog stola, radijalnu silu obrade ili moment prevrtanja.

Iz tog razloga ne postoji univerzalno "maksimalno dopušteno radijalno opterećenje" koje se odnosi na sve uzemljene kuglaste vijke. Katalozi s kugličnim vijcima obično navode vrijednosti aksijalne dinamičke nosivosti, vrijednosti aksijalne statičke nosivosti, dopušteno aksijalno opterećenje, kritičnu brzinu i vijek trajanja. Zasebno radijalno opterećenje općenito se ne koristi za odabir samog kugličnog vretena.

Aksijalno opterećenje i radijalno opterećenje su različite

Aksijalno opterećenje djeluje paralelno sa središnjom crtom osovine vijka. Ovo je smjer u kojem kuglasti vijak pretvara moment motora u linearni potisak.

Radijalno opterećenje djeluje okomito na os vijka. Tipični izvori uključuju:

• Težina stola ili pokretne komponente
• Sile rezanja ili obrade koje djeluju preko osi
• Prevjesni teret smješten daleko od središnje linije vijka
• Neispravno poravnanje između kugličnog vretena i linearnih vodilica
• Kućište matice koje nije okomito na os vijka
• Neusklađenost motora, spojke ili potpornog ležaja

Kuglice i kanali unutar kugličnog vretena raspoređeni su tako da učinkovito prenose aksijalnu silu. Kada se primijeni bočno opterećenje, opterećenje se više ne raspoređuje kroz kuglične krugove kako je predviđeno.

Zašto kuglični vijak za uzemljenje ne bi trebao nositi radijalno opterećenje

Brušene kanalice osiguravaju precizno kretanje i glatko kretanje, ali proces brušenja ne pretvara kuglični vijak u radijalnu vodilicu. Brušeni i valjani kuglični vijci slijede isto osnovno načelo dizajna: oni prenose aksijalno gibanje i potisak, dok zasebni sustav vođenja kontrolira pokretni stol.

Pretjerano radijalno opterećenje ili neusklađenost mogu uzrokovati:

• Neravnomjerno opterećenje lopte:Neke lopte i trkaća područja nose više opterećenja od drugih.
• Povećani obrtni moment:Vijak se može činiti zategnutim ili zahtijevati veći moment motora za okretanje.
• Lokalna odjeća:Koncentrirani kontaktni stres može oštetiti kanale i skratiti vijek trajanja.
• Vibracije i buka:Bočno opterećenje može prekinuti glatku cirkulaciju lopte.
• Smanjena točnost pozicioniranja:Otklon vijka i nestabilno trenje mogu utjecati na ponovljivost.
• Oštećenje brtve i povratnog sustava:Ozbiljna neusklađenost može dodatno opteretiti unutarnje komponente matice.
• Prijevremeni kvar:Nastavak rada pod nenamjernim bočnim opterećenjem može oštetiti maticu, osovinu vijka ili potporni sklop.

Omogućuje li veći promjer vijka veće radijalno opterećenje?

Veća osovina vijka općenito je otpornija na savijanje od manje osovine iste efektivne duljine. Međutim, to ne znači da se njegovo dopušteno radijalno opterećenje može odabrati samo iz promjera osovine.

Stvarni učinak radijalne sile ovisi o nekoliko uvjeta:

• Promjer korijena osovine vijka
• Nepoduprta duljina osovine
• Položaj na kojem se primjenjuje bočna sila
• Fiksni–fiksni, fiksni–oslonjeni ili fiksni–slobodni raspored ležaja
• Položaj matice duž hoda
• Dimenzije kraja osovine
• Dopušteni otklon vijka
• Dinamička brzina i uvjeti vibracija

Čak i ako je osovina vijka dovoljno jaka da se odupre trajnoj deformaciji, radijalni otklon može biti prevelik za precizni sustav pozicioniranja. Što je još važnije, kuglasta matica može imati neravnomjeran unutarnji kontakt prije nego što osovina dosegne svoju granicu čvrstoće materijala.

Stoga se čvrstoća na savijanje vratila ne bi trebala smatrati dopuštenim radijalnim opterećenjem kompletnog sklopa kugličnog vijaka.

Što predstavljaju vrijednosti nosivosti kugličnog navoja?

Pri odabiru kugličnog vretena, najrelevantnije vrijednosti nosivosti su obično aksijalne vrijednosti.

Osnovna dinamička nosivost

Osnovna dinamička nosivost koristi se pri izračunavanju nazivnog vijeka trajanja na zamor pod aksijalnim radnim opterećenjima. Ne predstavlja preporučeno radijalno opterećenje na kuglični vijak.

Osnovno statičko opterećenje

Osnovna statička vrijednost nosivosti odnosi se na trajnu deformaciju na kontaktu između kuglica i trkaćih staza pod aksijalnim statičkim opterećenjem. Ne treba ga tumačiti kao najveću radijalnu silu koju sklop može podnijeti.

Dopušteno aksijalno opterećenje

Dopušteno aksijalno opterećenje također može biti ograničeno izvijanjem osovine vijka, vlačnim ili tlačnim naprezanjem, načinom ugradnje i položajem matice. Ovi uvjeti postaju posebno važni kod dugih vijčanih osovina i okomitih osi.

Avisokoopterećeni kuglični vijakje dizajniran za pružanje većeg kapaciteta u predviđenom aksijalnom smjeru. "Veliko opterećenje" ne znači da vijak može zamijeniti linearnu vodilicu ili namjerno nositi velike radijalne sile.

Kako bi radijalna opterećenja trebala biti podržana

Pokretni stol trebao bi biti poduprt linearnim vodilicama odgovarajuće veličine, linearnim ležajevima ili drugim namjenskim mehanizmom za vođenje. Ove komponente ograničavaju smjer vožnje i nose radijalna opterećenja, bočne sile i momente prevrtanja.

U tipičnoj linearnoj osi:

• Kuglični vijakosigurava aksijalni potisak i pozicioniranje.
• Linearne vodilicepodržava pokretnu masu i vanjska radijalna opterećenja.
• Blokovi vodičaodoljeti momentima nagiba, skretanja i kotrljanja.
• Potporni ležajevilocirajte osovinu vijka i nosite opterećenja koja se stvaraju na krajevima osovine.

DLY pružalinearne vodiliceza podupiranje radijalnih opterećenja i upravljanje hodom osovina koje pokreću kuglični navoj.

Nemojte brkati opterećenje vijka s opterećenjem potpornog ležaja

Potporni ležajevi na krajevima kugličnog vretena mogu imati vlastitu aksijalnu i radijalnu nosivost. Te vrijednosti pripadaju ležajevima i njihovom rasporedu montaže, a ne kugličnoj matici.

Na primjer, ležaj s kutnim kontaktom na fiksnoj strani može nositi aksijalni potisak dok također tolerira određeno opterećenje radijalnog ležaja. To ne znači da se matica s kugličnim navojem može koristiti kao radijalni ležaj za pokretni stol.

Nosivost potpore, čvrstoća kraja osovine i nazivna vrijednost aksijalne nosivosti kugličnog vijka moraju se provjeriti zasebno.

Kako provjeriti dizajn s mogućim bočnim opterećenjem

Ako radijalna sila možda dopire do kugličnog vretena, prvo identificirajte njezin izvor umjesto da pokušavate dodijeliti vijku opću granicu radijalnog opterećenja.

1. Nacrtajte smjerove sila.Odvojite aksijalnu silu, radijalnu silu i moment prevrtanja.
2. Provjerite sustav navođenja.Potvrdite da blokovi vodilica mogu nositi pokretnu težinu, vanjske bočne sile i primijenjene momente.
3. Provjerite poravnanje vijka i vodilice.Izmjerite paralelnost između osi vijka i vodilica preko cijelog hoda.
4. Pregledajte kućište matice.Provjerite je li njegova montažna površina okomita na os vijka i ne povlači maticu u stranu.
5. Provjerite raspored na kraju osovine.Provjerite prianjanje ležaja, poravnanje kućišta i ugradnju spojke.
6. Okrenite vijak prije konačnog zatezanja.Radni moment treba ostati ujednačen tijekom cijele vožnje.
7. Posavjetujte se s proizvođačem za neizbježno kombinirano opterećenje.Potrebna je posebna analiza ako dizajn ne može eliminirati bočnu silu na matici.

Znakovi upozorenja radijalnog opterećenja ili neusklađenosti

Mogući simptomi uključuju:

• Zakretni moment mijenja se kako se matica pomiče duž hoda
• Vijak se zateže nakon što je držač matice potpuno pričvršćen
• Nenormalna buka ili vibracija u blizini određenog položaja
• Neravnomjerni tragovi istrošenosti na kanalu vijka
• Struja motora raste bez odgovarajućeg povećanja aksijalnog opterećenja
• Temperatura potpornog ležaja ili matice brzo raste
• Točnost pozicioniranja se mijenja na različitim točkama hoda

Ako se ti simptomi pojave nakon ugradnje, otpustite kućište matice i potporne jedinice kontroliranim slijedom i ponovno provjerite poravnanje. Ne pokušavajte riješiti problem samo povećanjem zakretnog momenta motora ili dodavanjem većeg predopterećenja.

Zaključak

Ne postoji jedno najveće dopušteno radijalno opterećenje koje se može primijeniti na svaki uzemljeni kuglični vijak. Kuglični vijci za uzemljenje se biraju uglavnom prema aksijalnom opterećenju, životnom vijeku, točnosti, napretku, brzini, otporu na izvijanje i kritičnoj brzini.

Radijalna opterećenja i momenti prevrtanja trebaju se prenositi posebnim linearnim sustavom vođenja. Svaku bočnu silu koja dopire do kuglaste matice treba svesti na najmanju moguću mjeru pravilnim odabirom vodilice, konstrukcijskim dizajnom i poravnanjem instalacije.

Za specifičnu primjenu navedite aksijalno opterećenje, hod, smjer montaže, brzinu, potrebnu točnost, raspored nosača vijaka i raspored vodilica. DLY može koristiti ove informacije kako bi preporučio odgovarajućikuglični vijaki odgovarajuće linearne komponente gibanja.

← Natrag na DLY blog