Kako izračunati olovo kugličnog vijka

Vodenje kugličnog vijka je linearna udaljenost na kojoj se matica pomiče kada se osovina vijka okrene za jedan puni okret. Kada inženjeri izračunaju vod kugličnog vijka, oni obično pokušavaju uskladiti potrebnu brzinu kretanja, brzinu motora, rezoluciju pozicioniranja, silu potiska i stanje opterećenja sistema linearnog kretanja.

Odabir pravogkuglični vijakolovo nije samo jednostavan proračun formule. Veći vod može pomoći da se osovina kreće brže pri istoj brzini zavrtnja, dok manja elektroda može pružiti bolju rezoluciju pozicioniranja i veću mehaničku prednost za potisak.

Ovaj vodič objašnjava kako izračunati olovo kugličnog vijka na osnovu ciljne brzine i okretaja vijka, kako olovo utječe na brzinu, rezoluciju i potisak i kako odabrati praktičnu vrijednost olovke prema momentu motora, kritičnoj brzini, metodi potpore i standardnim specifikacijama kugličnog vijka.

Šta je kuglični vijak?

Vodenje kugličnog vijka se mjeri u milimetrima po okretaju. Ona vam govori koliko daleko kuglasta matica putuje u jednoj punoj rotaciji osovine vijka. Na primjer, ako kuglični vijak ima vod od 10 mm, matica se pomiče za 10 mm kada se zavrtanj okrene jedan puni okret.

Olovo je jedan od najvažnijih parametara u odabiru kugličnog vijka jer direktno utiče na linearnu brzinu, rezoluciju pozicioniranja, zahtjev za momentom, silu potiska i odziv sistema.

Kuglični vijak Lead vs Pitch

Olovo se često brka sa tonom. Za mnoge standardne-zavrtnje sa jednim startom, olovo i korak su isti. Međutim, za više-zavrtnje za pokretanje, olovo i korak se razlikuju.

Formula za izračun olovne kuglične vijke

Da biste izračunali vod kugličnog vijka, potrebna vam je ciljna linearna brzina i stvarna brzina rotacije vijka. Ako je motor direktno spojen na vijak, broj okretaja motora i okretaja vijka mogu biti isti. Ako se koristi reduktor, remenica, mjenjač ili drugi prijenosni omjer, prvo treba izračunati stvarni broj okretaja vijka u minuti.

Ključna tačka je konzistentnost jedinice. Ako je brzina data u mm/s, pomnožite je sa 60 da biste je pretvorili u mm/min. Ako je brzina već data u mm/min, nemojte ponovo množiti sa 60.

Primjer: Izračunajte Lead iz ciljne brzine i RPM

Pretpostavimo da osovina mašine zahtijeva brzinu kretanja od 600 mm/s, a vijak može raditi pri 3000 o/min.

To znači da je teoretski vod potreban za postizanje 600 mm/s pri 3000 o/min iznosi 12 mm. U stvarnom odabiru, ne biste trebali automatski povećati vodstvo za fiksni postotak. Umjesto toga, odaberite najbliži dostupni standardni vod i provjerite jesu li obrtni moment motora, ubrzanje, rezolucija pozicioniranja i kritična brzina još uvijek prihvatljivi.

Ako 12 mm nije standardno dostupna opcija za odabrani prečnik zavrtnja ili seriju, praktičan izbor može biti 10 mm, 16 mm ili drugi standardni provod u zavisnosti od zahteva mašine.

Kako olovo utiče na brzinu, rezoluciju i potisak

Kuglični vijak utječe na nekoliko ključnih faktora performansi u isto vrijeme. Veliko vođstvo pomaže u postizanju veće linearne brzine pri nižim okretajima, ali također smanjuje mehaničku prednost. Mali vod poboljšava rezoluciju i potisak, ali vijak se mora okretati brže da bi postigao istu linearnu brzinu.

Provjera obrtnog momenta i potiska nakon izračunavanja elektrode

Nakon izračunavanja provodnika, trebali biste provjeriti da li motor može pružiti dovoljan obrtni moment za potreban potisak. Manji vod daje bolju mehaničku prednost, dok veći provod zahtijeva više obrtnog momenta da bi se stvorio isti aksijalni potisak.

Ako se moment mjeri u N·m, a olovo mjeri u mm, treba uključiti konverziju jedinice:

Ova formula je inženjerska referenca. Stvarne performanse potiska također zavise od krivulje momenta motora, ubrzanja, efikasnosti vijka, prednaprezanja, potpore ležaja, podmazivanja, vertikalne ili horizontalne instalacije i sigurnosnog faktora.

Prilikom odabira većeg vodiča za veliku brzinu, uvijek provjerite ima li motor još uvijek dovoljno obrtnog momenta tijekom ubrzanja i pod opterećenjem.

Provjera kritične brzine i okretaja vijka u minuti

Na kritičnu brzinu kugličnog vijka uglavnom utiču prečnik vijka, nepodržana dužina, metod krajnjeg potpornja i brzina rotacije. Olovo ne određuje direktno kritičnu brzinu, ali utječe na broj okretaja vijka koji je potreban za postizanje ciljne linearne brzine.

Za datu ciljnu brzinu, veći vod omogućava da se vijak rotira pri nižim okretajima u minuti. Manja elektroda može zahtijevati veći broj okretaja u minuti za postizanje iste brzine, što može učiniti provjeru kritične brzine važnijom za duge osovine{1}}okreta.

Prije potvrde konačnog vodjenja, provjerite:

• Prečnik vijka i ukupna dužina.
• Nepodržana dužina između nosača ležajeva.
• Fiksni kraj i podržana krajnja konfiguracija.
• Radni zavrtanj RPM pri maksimalnoj brzini.
• Sigurnosna granica ispod kritične brzine.

Za sisteme velike{0}}brzine i dugih{1}}sistema, odabir elektrode uvijek treba provjeriti zajedno sa kritičnom brzinom, odabirom jedinice za podršku i performansama motora.

Proces odabira vodećih kugličnih vijaka u 5 koraka

Praktičan izračun vodećeg položaja kugličnog vijka ne bi trebao prestati nakon jedne formule. Izračunata vrijednost mora se provjeriti u odnosu na sistem punog kretanja.

Izbor vodećih za različite aplikacije

Različite mašine zahtijevaju različite smjerove. Sledeća tabela daje praktičnu referencu za uobičajene uslove primene.

Razmatranja standardnog potencijalnog i prilagođenog potencijalnog klijenta

U stvarnoj kupovini, izračunati potencijalni potencijal treba da bude usklađen sa dostupnim standardnim proizvodima. Uobičajeni kablovi mogu uključivati ​​4 mm, 5 mm, 10 mm, 16 mm, 20 mm, 25 mm, 32 mm ili veće opcije u zavisnosti od prečnika zavrtnja i serije.

Standardne vodove je obično lakše kupiti, skraćuju vrijeme isporuke i pojednostavljuju buduću zamjenu. Prilagođeni dizajn provodnika može biti potreban za posebne uslove brzine ili kretanja, ali ih treba potvrditi zajedno sa prečnikom, tipom matice, krajnjom obradom, stepenom tačnosti, jedinicama podrške i vremenom proizvodnje.

Za OEM projekte, bolje je potvrditi olovo, prečnik, dužinu zavrtnja, mašinsku obradu, strukturu matice i raspored potporne jedinice pre finalizacije dizajna mašine.

Odabir potencijalnog klijenta je odluka na-sistemskom nivou

Odabir pogrešnog provodnika kugličnog vijka može dovesti do preopterećenja motora, nepreciznog pozicioniranja, nedovoljnog potiska, vibracija, buke ili ranog kvara komponente. Zbog toga izbor elektrode treba procijeniti zajedno s kompletnim dizajnom ose.

Pouzdana odluka sa kugličnim vijkom treba uzeti u obzir:

• Ciljana brzina putovanja i ubrzanje.
• Brzina motora i krivulja momenta.
• Težina tereta i smjer ugradnje.
• Zahtjev za rezoluciju pozicioniranja i ponovljivost.
• Prečnik kugličnog vijka, dužina i način potpore.
• Kritična brzina i dozvoljeni broj obrtaja vijka.
• Tip matice, prednaprezanje, podmazivanje i radno okruženje.

U mnogim slučajevima, najbolji potencijal nije najmanja ili najveća opcija. To je vođstvo koje daje najbolji balans između brzine, preciznosti, potiska, kapaciteta motora i-dugoročne pouzdanosti.

Zaključak

Izračunavanje vodjenja kugličnog vijka počinje jednostavnom formulom brzine, ali konačni odabir zahtijeva{0}}provjeru nivoa sistema. Teoretski vod treba provjeriti u odnosu na moment motora, rezoluciju pozicioniranja, zahtjev za potisak, kritičnu brzinu zavrtnja, metodu potpore i standardnu ​​dostupnost proizvoda.

Mala elektroda pruža bolju rezoluciju i potisak, dok veća elektroda podržava veću brzinu kretanja pri nižim okretajima vijka. Najbolji izbor ovisi o ravnoteži između brzine, preciznosti, opterećenja i pouzdanosti. Ako niste sigurni koji je vod prikladan, DLY vam može pomoći da provjerite vod kugličnog vijka, prečnik, stepen tačnosti, tip matice i konfiguraciju podrške na osnovu zahteva vaše mašine.