Kako odabrati kuglasti vijak za-rad velike brzine

Odabir akuglasti vijak za-rad velike brzinenije samo stvar odabira modela s oznakom "velika brzina". Zahtijevana linearna brzina mora se najprije pretvoriti u brzinu vrtnje vijka, nakon čega je potrebno provjeriti kritičnu brzinu, DN vrijednost, duljinu osovine, raspored nosača i toplinske uvjete.

Vijak može imati dovoljnu nosivost, ali još uvijek nije prikladan za brzu os jer se njegova brzina rotacije približava rezonanciji osovine ili premašuje dopuštenu brzinu cirkulacijskog sustava kuglice. Nasuprot tome, pravilno odabrankuglični vijak velike brzinemože osigurati brzo putovanje uz održavanje stabilnog kretanja, prihvatljive temperature i kontrolirane buke.

Sljedeće provjere objašnjavaju kako odrediti je li kuglični vijak prikladan za-CNC osi velike brzine, strojeve za pakiranje, opremu za automatizaciju, laserske sustave obrade i druge aplikacije za brzo-pozicioniranje.

Počnite s linearnom brzinom

Specifikacije stroja obično navode potrebnu linearnu brzinu kretanja, dok se ograničenja kugličnog navoja često izražavaju kao brzina vrtnje. Ove vrijednosti su povezane vijčanim provodnikom:

v	Linearna brzina, obično izražena u mm/min
L	Vodič kugličnog navoja u mm/okr
n	Brzina vrtnje vijka u o/min

Na primjer, stroj koji zahtijeva 30 000 mm/min linearnog hoda trebao bi vodeći vijak od 10 mm da se okreće pri 3 000 okretaja u minuti. Glavni vijak od 20 mm proizveo bi istu linearnu brzinu pri 1500 o/min.

Veći vod može smanjiti broj okretaja u minuti potreban za brzu vožnju, ali nije automatski najbolji izbor. Olovo također utječe na rezoluciju dodavanja, potreban okretni moment motora, reakciju na ubrzanje i mogućnost povratne -vožnje. Stoga se mora procijeniti cijela os, a ne odabirati prednost samo na temelju brzine.

Provjerite kritičnu brzinu

Kritična brzina kuglastog vijaka povezana je s prirodnom frekvencijom rotirajuće osovine vijaka. Kako se brzina rotacije približava ovoj frekvenciji, osovina može početi vibrirati ili udarati. Prekomjerne vibracije mogu uzrokovati buku, nestabilno pozicioniranje, oštećenje ležaja i prijevremeni kvar.

Na kritičnu brzinu uglavnom utječu promjer korijena vijka, nepodržana duljina i kraj-raspored potpore. Dulja i tanja osovina općenito ima nižu kritičnu brzinu, dok je veći promjer korijena i čvršći raspored potpore mogu povećati.

Dopuštena radna brzina trebala bi se temeljiti na izračunu proizvođača ili kataloškoj vrijednosti, uključujući preporučenu sigurnosnu marginu. Često korišteno pravilo preliminarnog dizajna je održavanje normalne radne brzine ispod približno 80% izračunate kritične brzine, ali konačna granica mora slijediti podatke za odabranu konfiguraciju vijka i nosača.

Provjerite DN vrijednost

Kritična brzina odnosi se na rezonanciju vratila. Vrijednost DN, koja se ponekad piše kao Dm-N, ovisno o definiciji proizvođača, odnosi se na brzinu cirkulacijskog sustava matice i kuglice.

Referentni promjer može biti nazivni promjer vijka ili promjer kruga-kuglice, ovisno o konvenciji kataloga. Stoga se ista definicija mora koristiti kada se izračunata vrijednost uspoređuje s dopuštenom DN oznakom proizvođača.

Ako se vijak od 25 mm okreće brzinom od 4000 okretaja u minuti, vrijednost njegovog nominalnog-promjera DN je:

Ovaj rezultat mora biti ispod dopuštene DN vrijednosti odabranog kugličnog vretena. Povećanje promjera vijka ne rješava problem ograničenja DN-pri istom broju okretaja u minuti jer DN raste s promjerom. Ako je izračunata vrijednost previsoka, moguće mjere uključuju smanjenje broja okretaja u minuti kroz veći vod, odabir matice s većom nazivnom DN vrijednošću ili korištenje drugog rasporeda pogona.

Pažljivo odaberite Lead

Visoki vodeći kuglični vijak pomiče se na veću udaljenost tijekom svakog okretaja, omogućujući postizanje potrebne linearne brzine pri nižim okretajima vijka. To može pomoći da osovina ostane ispod kritične-ograničenja brzine i dopuštene DN vrijednosti.

Međutim, velika prednost i velika brzina opisuju različite karakteristike. "Velika prednost" odnosi se na putovanje po okretaju, dok se "velika brzina" odnosi na sposobnost vijčanog sklopa da pouzdano radi pri traženom broju okretaja u minuti i linearnoj brzini. Visok-vodeći vijak nije nužno prikladan za-brzi rad osim ako njegov cirkulacijski sustav, potporni ležajevi, predopterećenje i podmazivanje također nisu ocijenjeni za radne uvjete.

Kontrola predopterećenja i topline

Prednaprezanje može poboljšati aksijalnu krutost i smanjiti zazor, ali prekomjerno prednaprezanje povećava unutarnju kontaktnu silu, moment trenja i stvaranje topline. Ovo postaje posebno važno tijekom kontinuirane velike-brzine rotacije i čestog ubrzavanja ili usporavanja.

Os-za pozicioniranje velike brzine obično zahtijeva dovoljno prednaprezanja da zadovolji svoje zahtjeve krutosti i{1}}točnosti preokretanja bez stvaranja nepotrebnog otpora. Odgovarajuće predopterećenje ne može se odabrati samo na temelju brzine; također se moraju uzeti u obzir aksijalno opterećenje, točnost pozicioniranja, ubrzanje i očekivana radna temperatura.

Toplinska ekspanzija može promijeniti točnost pozicioniranja i predopterećenje ležaja tijekom dugih radnih ciklusa. Precizna oprema stoga može zahtijevati nadzor temperature, kontrolirano-zagrijavanje, kompenzaciju putem kontrolnog sustava ili fiksno-fiksnu podršku s odgovarajućim dizajnom napetosti.

Potvrdite recirkulaciju lopte

Pri velikoj brzini rotacije, svaka kuglica opetovano ulazi i izlazi iz opterećene staze. Iznenadne promjene u smjeru lopte mogu uzrokovati udarce, vibracije i buku. Cirkulacijski put dizajniran za gladak prijelaz kuglice stoga je važna značajka kugličnog vretena velike brzine.

Završni-kap, unutarnji-deflektor i vanjske-povratne strukture mogu se koristiti u kuglastim vretenima, ali njihova sposobnost brzine nije identična. Strukturu ne treba suditi samo po imenu. Potvrdite dopuštenu vrijednost DN, maksimalni broj okretaja u minuti, karakteristike buke i zahtjeve za podmazivanje za stvarni dizajn matice.

Podmazivanje i brtvljenje

Velika brzina povećava broj kotrljajućih kontakata u minuti i može povećati temperaturu maziva. Premalo maziva uzrokuje trošenje i zagrijavanje, dok prekomjerno podmazivanje može povećati otpor bućkanja i radni moment.

• Koristite mazivo preporučeno za brzinu vijka, opterećenje, temperaturu i radni ciklus.
• Nanesite navedenu količinu umjesto da maticu napunite viškom masti.
• Postavite intervale ponovnog podmazivanja prema radnim satima i zagađenju okoliša.
• Koristite brtve, mijeh ili poklopce gdje strugotine, prašina ili rashladna tekućina mogu ući u kanal.
• Razmislite o sustavu podmazivanja uljem kada je to potrebno za neprekidan-rad velike brzine.

Konačna vrsta maziva i način opskrbe trebaju slijediti upute proizvođača kugličnog vretena. Uljna magla ili cirkulirajuće ulje nije automatski potrebno za svaku-brzinsku primjenu.

Montažni i potporni ležajevi

Čak se i ispravno ocijenjen kuglični vijak može pregrijati ili vibrirati ako su osovina vijka, kućište matice i potporni ležajevi pogrešno poravnati. Prisilno poravnanje stvara dodatno radijalno opterećenje i neravnomjeran kontakt unutar matice.

Brza-instalacija treba uključivati:

• Precizno obrađene montažne površine i kontrolirano koaksijalno poravnanje;
• Noseći ležajevi s kutnim-kontaktom dovoljne brzine, krutosti i mogućnosti predopterećenja;
• Spojka prikladna za brzinu motora i očekivano odstupanje;
• Ispravno zatezanje sigurnosne matice ležaja i pričvršćivača-kućišta matice;
• Ručno kretanje i probni-brzinski rad prije testiranja pune-brzine.

Sjekire s dugim-hodom-brzine

Duga nepodržana vratila imaju veću vjerojatnost da će postići svoju kritičnu brzinu pri relativno niskom broju okretaja u minuti. Jednostavno povećanje prednosti može smanjiti brzinu vrtnje, ali ovaj pristup i dalje mora zadovoljiti zahtjeve opterećenja, krutosti, položaja i motora.

Za posebno duge i brze sjekire dizajneri mogu razmotriti povećanje promjera osovine, poboljšanje rasporeda potpore ili korištenje konfiguracije rotirajuće-matice. U sustavu s rotirajućom-maticom, osovina vijka ostaje nepomična dok se matica okreće, čime se izbjegava kritično-ograničenje brzine povezano s dugom rotirajućom osovinom. Pogon matice, raspored ležaja i sustav podmazivanja tada postaju glavna razmatranja dizajna.

Kontrolni-popis za odabir velike brzine

Zaključak

Odgovarajući kuglični vijak za-rad velike brzine mora zadovoljiti dva odvojena ograničenja brzine: kritičnu brzinu osovine vijka i dopuštenu DN vrijednost kruženja kugličnog sustava. Niža dopuštena vrijednost postaje praktično ograničenje-brzine.

Veća prednost može smanjiti broj okretaja u minuti koji je potreban za postizanje ciljne linearne brzine, dok kruti raspored potpore može poboljšati sposobnost-kritične brzine. Konačni odabir također mora uzeti u obzir opterećenje, predopterećenje, moment motora, podmazivanje, poravnanje, radni ciklus i stvaranje topline. Za širi pregled dostupnih vijčanih struktura i specifikacija, pogledajteraspon kugličnih vijaka.

FAQ

Kako mogu izračunati broj okretaja u minuti potreban za kuglični vijak?Je li visoko{0}}kuglični vijak uvijek prikladan za velike brzine?Koja je razlika između kritične brzine i DN vrijednosti?Koji je oslonac najbolji-za kuglični vijak velike brzine?Koje informacije su potrebne za odabir-kuglastog vretena velike brzine?

Reference

• THK, dopuštena brzina vrtnje kugličnih vijaka.
• Steinmeyer, DN vrijednost u odabiru kugličnog navoja.