Vodič za spajanje kugličnih vijaka: Vrste, izbor i kako spojiti kuglični vijak na motor

Kuglični vijak radi samo onoliko precizno koliko i spoj koji ga pokreće. Između osovine motora i osovine kugličnog vijka nalazi se mala, ali kritična komponenta:spojnica sa kugličnim vijkom. Pogriješite i završit ćete sa zazorom, bukom, vibracijama ili oštećenim ležajem motora - čak i ako je sam kuglični vijak savršeno precizan.

Ovaj vodič objašnjava šta radi spojnica sa kugličnim navojem, glavnovrste kugličnih vijčanih spojnicakoristi se u CNC mašinama i opremi za automatizaciju, kako odabrati pravuspojnica motora sa kugličnim vijkomza vašu primenu i praktični koraci za spajanje kugličnog vijka na motor bez uvođenja problema sa poravnanjem.

Šta radi spojnica sa kugličnim navojem?

Kuglasta vijčana spojnica je mehanička veza između osovine servo ili koračnog motora i osovine kugličnog vijka. Njegov posao je da:

• Prenositi rotacijski momentiz motora u kuglični vijak, koji tu rotaciju pretvara u linearno kretanje
• Upija mala neusklađenost- aksijalno, radijalno i ugaono - između osovine motora i osovine zavrtnja, tako da se vijak ne veže ili neravnomjerno troši
• Prigušite vibracije i udarce, štiteći ležajeve motora, enkoder i mjenjač od opterećenja koja se prenose natrag kroz vijak
• U nekim dizajnima navedite stepentorzijska fleksibilnostkoji izglađuje start{0}}stop motion u visoko-automatizaciji ciklusa

Ukratko, spoj sa kugličnim vijkom je ono što određuje da li obrtni moment zaista stiže tamo gdje bi trebao - čisto, sa minimalnim zazorom i bez naprezanja bilo koje komponente.

Zašto ne možete jednostavno koristiti krutu spojnicu

U teoriji, ako su osovina motora i osovina kugličnog vijka savršeno poravnati, čvrsta spojnica bi bila dovoljna. U praksi se to skoro nikada ne dešava:

• Nosači za montažu motora imaju toleranciju -gore
• Osovine sa kugličnim vijkom imaju vlastitu toleranciju ravnosti
• Toplotna ekspanzija pomera poravnanje tokom rada
• Vibracije iz okvira mašine dodaju dinamičko kretanje

Kruta spojnica prisiljava sve ove neusklađenosti direktno na osovinu motora i ležajeve - što dovodi do prijevremenog habanja ležaja, grešaka kodera, abnormalne buke i u nekim slučajevima zamora osovine motora. Upravo je to razlog zašto je fleksibilna spojnica sa kugličnim vijkom, a ne kruta, standardni izbor za sisteme sa kugličnim vijkom.

Vrste kugličnih spojnica

Ne postoji "najbolja" spojnica osovine sa kugličnim navojem - pravi izbor zavisi od momenta, zahtjeva za preciznošću i koliko neusklađenosti trebate apsorbirati. Evo četiri tipa koji se najčešće koriste za spajanje kugličnih vijaka s motorima.

1. Zakrivljena čeljust (pauk) spojnica - Tip zavrtnja i tip stege

Zakrivljena čeljustna spojnica koristi dvije glavčine sa zakrivljenim čeljustima, odvojene elastomernim "pauk" umetkom koji prenosi obrtni moment dok se lagano savija pod opterećenjem.

• Prednosti:Dobra apsorpcija udara, električna izolacija između motora i vijka, a elastomerni umetak se može zamijeniti bez uklanjanja motora ili vijka
• Protiv:Nešto više zazora i manja torzijska krutost od metalne spojnice s mehom
• Najbolje za:Opća automatizacija i umjereno{0}}precizne aplikacije gdje je prigušenje vibracija jednako važno kao i preciznost
• Opcije montaže:Dostupan kao tip zavrtnja (brža instalacija, niža cijena) ili tip stezaljke (jači hvat, bolji za veći okretni moment ili često okretanje unazad)

2. Spojnica sa metalnim mehom (spojnica sa fleksibilnom osovinom tipa stezaljke)

Ovaj tip koristi preciznu-obrađenu metalnu cijev s mehom između dvije glavčine{1}}stile stezaljke, umjesto fleksibilnog umetka.

• Prednosti:Skoro-nulti zazor, visoka torzijska krutost, odlična ponovljivost - ovo je obično poželjna spojnica motora sa kugličnim vijkom za CNC i druge visoko{2}}precizne sisteme pozicioniranja
• Protiv:Manja tolerancija neusklađenosti od čeljusnih spojnica i općenito veća cijena
• Najbolje za:CNC alatni strojevi, poluvodička i oprema za inspekciju, i bilo koja primjena gdje zazor direktno utječe na preciznost pozicioniranja

3. Spojnica s oprugom (jednodijelna metalna opruga, tip zavrtnja)

Spojnica sa oprugom je mašinski obrađena od jednog komada metala, tako da nema zasebnog elastomera ili elementa meha koji bi se istrošio tokom vremena.

• Prednosti:Kompaktan, lagan, dobro podnosi umjerena neusklađenost i nema umetnuti materijal koji bi se degradirao s godinama ili temperaturom
• Protiv:Manji kapacitet obrtnog momenta u poređenju sa čeljustim ili mehom spojnicama iste veličine
• Najbolje za:Kuglični šrafovi malog-promjera, 3D štampači, laboratorijski instrumenti i automatizacija laganog-utovara gdje je prostor ograničen

4. Fleksibilna spojnica za osovinu tipa klina

Ovaj dizajn dodaje utor/ključ vezu na sučelje osovine, umjesto da se oslanja isključivo na trenje od zavrtnja.

• Prednosti:Otporan je na proklizavanje daleko bolje od čistog stezanja zateznim vijkom pod visokim obrtnim momentom ili čestim preokretom smjera - značajna prednost za bilo koju spojnicu s kugličnim vijkom izloženom ponovljenim ciklusima pokretanja-zaustavljanja
• Najbolje za:Veze servo motora sa-većim momentom, teški-kuglični vijci i aplikacije sa čestim opterećenjima unatrag gdje sam vijak za podešavanje rizikuje da se vremenom olabavi

Kako odabrati pravu spojnicu motora sa kugličnim vijkom

Kada shvatite tipove, odabir se svodi na usklađivanje spojnice sa vašim stvarnim pogonskim uslovima:

• Veličina otvora sa obe strane- promjer osovine motora i promjer osovine kugličnog vijka se često razlikuju, pa provjerite da spojnica podržava oba otvora (ponekad kao stepenasti ili dvostruki- dizajn)
• Nazivni i vršni obrtni moment- servo motori mogu proizvesti vršni obrtni moment koji je znatno veći od njihove kontinuirane vrijednosti; dimenzionirajte spojnicu s marginom, ne samo za-moment u stabilnom stanju
• Maximum RPM- provjerite nazivnu brzinu spojnice u odnosu na stvarnu radnu brzinu vašeg kugličnog vijka, posebno za aplikacije velike brzine-
• Tolerancija neusklađenosti- procijenite vaše realno aksijalno, radijalno i ugaono neusklađenost na osnovu tolerancija montaže i odaberite spojnicu koja je ocijenjena da to apsorbira
• Zahtjev za torzijskom krutošću / zazorom- ako je tačnost pozicioniranja kritična, dajte prednost metalnoj spojnici s mehom u odnosu na čeljustnu spojnicu
• Radno okruženje- temperatura, prašina i izloženost rashladnoj tečnosti mogu uticati na elastomerne umetke više od svih-metalnih dizajna
• Metoda stezanja- podesni vijak, stezaljka ili utor za ključ utiče i na jednostavnost ugradnje i na to koliko se sigurno prenosi obrtni moment pod opterećenjem

Kuglični vijak spojke na osovinu motora: Savjeti za instalaciju

Čak će i desna spojnica imati slab učinak ako je loše instalirana. Kada spajate kuglični vijak na osovinu motora, slijedite ovaj redoslijed:

1. Očistite oba vratilai provjerite dubinu umetanja specificiranu za spojnicu - ne pogađajte
2. Koristite indikator za biranjeza provjeru aksijalne i radijalne neusklađenosti prije potpunog zatezanja bilo koje strane
3. Zategnite zatezne zavrtnje ili stezne vijke na navedeni moment, slijedeći ispravan redoslijed zatezanja - preko-zatezanja može oštetiti paukov umetak ili deformirati metalni mijeh
4. Ponovo provjerite poravnanje nakon zatezanja, jer stezanje može lagano pomaknuti položaj osovine
5. Pokrenite test rotacije bez{0}}opterećenjaprije primjene punog opterećenja, slušanja buke ili neujednačenog otpora

Uobičajeni problemi sa kugličnim vijkom i kako ih izbjeći

• Povratak koji se javlja tokom vremena:obično istrošeni umetak od elastomera u čeljusti spojnici - periodično pregledajte i zamijenite umetak umjesto cijele spojnice
• Otpuštanje spojnice pod vibracijama:prvo provjerite moment zatezanja vijaka; u okruženjima sa visokim-vibracijama, spojnica tipa stezaljke ili utora se drži bolje od dizajna sa-samo zavrtnjem
• Zvuk kucanja pri pokretanju-zaustavljanju:često znak da neusklađenost premašuje nominalnu toleranciju spojnice ili da je umetak istrošen
• Pregrijavanje ili prijevremeni kvar:obično znači da je spojnica bila manja za vršni moment - ponovo provjerite svoju marginu obrtnog momenta u odnosu na stvarnu vršnu snagu motora, a ne samo njegov nominalni moment

Final Thoughts

Odabir prave kuglične spojnice nije samo odluka o malom konektoru -, već direktno utiče na tačnost pozicioniranja, buku i radni vijek motora i kugličnog vijka. Općenito pravilo: odaberite metalnu spojnicu s mehom kada je preciznost-bez zazora prioritet, zakrivljenu čeljustnu spojku kada je prigušivanje vibracija najvažnije, spojnicu s oprugom za male osi sa lakim-odužima i spojnicu tipa utora kad god su obrtni moment ili opterećenja unatrag dovoljno visoki da rizikuju proklizavanje.

DLY isporučuje kompletan asortimanspojnice osovine sa kugličnim navojem- uključujućizakrivljene čeljusti spojnice sa zavrtnjem i stezaljkama, Metalne mehove spojnice tipa DLK7, jedno-komadne opružne spojnice, ifleksibilne spojnice vratila tipa utora- usklađeno sa standardnim i prilagođenim veličinama provrta za CNC mašine, opremu za pakovanje i sisteme za automatizaciju.

← Povratak na DLY blog