Uvod

Kuglični vijakje tehnologija linearnog kretanja koja pretvara rotacijsko kretanje u linearno kretanje. Široko se koristi u mašinama koje zahtijevaju visoku preciznost pozicioniranja i visoku nosivost.

Prije nego što slijedite metode korak po korak za odabir kugličnog vijka, korisno je prvo razumjeti neke osnovne informacije. To će znatno olakšati svaki korak procesa odabira.

Kuglični vijci nisu samo kombinacija veličine i modela. Faktori kao što su vod kugličnog vijka, prednaprezanje kugličnog vijka, nosivost i metode proizvodnje utiču na konačnu izvedbu. Bez razumijevanja ovih osnovnih koncepata, proces selekcije može lako postati mehaničko uparivanje parametara prije nego -odluka sa dobrim informacijama.

Kada se ove osnove jasno razumiju, odabir kugličnog vijka ne postaje komplikovana kalkulacija, već logičniji i sigurniji proces-donošenja odluke.

Struktura, vrste i osnovni parametri kugličnog vijka

Kuglični vijak se sastoji od fiksne osovine i kuglične matice koja je montirana na nju. Vijak se može pokretati motorom, zupčanicima, remenicama ili ručnim kotačem. Većina kugličnih vijaka napravljena je od čelika i obično se proizvodi pomoću dvije glavne metode.

Kuglični vijci sa valjanim navojemsu najčešće korišteni tip. Proizvode se utiskivanjem nezagrijane prazne osovine u kalup, formirajući potrebne navoje kroz proces deformacije.

Precizni brušeni kuglični vijcise proizvode uklanjanjem materijala za stvaranje profila navoja.

ground-vs-rolled-ball-screw-comparison — Precizni brušeni kuglični vijak i kuglični vijak sa valjanim navojem

Prednosti kugličnih vijaka sa valjanim navojem:

Materijal se sabija, a ne seče, što rezultira trajnijim nitima
Toplinska obrada nakon valjanja poboljšava čvrstoću materijala
Brža proizvodnja dovodi do nižih troškova

Prednosti preciznog brušenog kugličnog vijka:

Toplinska obrada se izvodi prije mljevenja
Glatke površine navoja smanjuju trenje između vijka i kuglične matice
Veća preciznost

Oba tipa se mogu proizvoditi u različitim dužinama, promjeru kugličnog vijka, nosivosti i tolerancijama, a mogu se proizvoditi sa lijevim-ili desnim-navojem.

Kraj kugličnog vijka odnosi se na obrađene krajeve vijka, koji se koriste za spajanje pogonskih jedinica ili potpornih ležajeva. Opcije strojne obrade krajeva kugličnog vijka razlikuju se ovisno o zahtjevima primjene.

Prilikom naručivanja kugličnog vijka potrebno je osigurati sljedeće ključne parametre:

Prečnik kugličnog vijka (d)
Kuglični vijak (I)
Prečnik kugle (D)

Oni se obično izražavaju kao: d × I × D

Na primjer: 12 × 10R × 2
To znači promjer kugličnog vijka od 12 mm, vod desnog-okreta od 10 mm po okretaju i promjer kugle od 2 mm.

Ključni faktori koji utječu na performanse i izbor kugličnih vijaka

Kuglasta matica djeluje kao pokretna komponenta kada se kuglični vijak rotira, noseći opterećenje koje zahtijeva linearno kretanje. Unutar kuglične matice, kuglice dodiruju vijke, formirajući sučelje gotovo bez trenja. Recirkulacijski sistem vraća kuglice s kraja kuglične matice prema naprijed, stvarajući kontinuiranu petlju. Budući da se kuglice nalaze između kuglične matice i vijka, kuglična matica se ne može ukloniti i prethodno se-sastavlja u tvornici.

Kuglični kontaktni kuglični ležajevi

Kuglični kuglični ležajevi su specijalizirani ležajevi dizajnirani da izdrže velika aksijalna opterećenja i obično se koriste na fiksnom kraju kugličnog vijka.

Backlash

Zazor se odnosi na mali razmak između kuglica i kuglične matice, ili između kuglica i kugličnog vijka, omogućavajući lagano slobodno kretanje. Kuglični vijak se može isporučiti sa prednaprezanjem kugličnog vijka, što značajno smanjuje zazor.

Jedinice za podršku kugličnim vijcima

Jedinice za podršku kugličnim vijcima(također poznat kao jedinica kućišta ležaja) su instalirani na krajevima kugličnog vijka i sadrže ležajeve koji omogućavaju glatku rotaciju. Jednom instalirani, ostaju fiksni. Ove jedinice su dostupne u čeliku ili aluminiju i dolaze u različitim veličinama. Fiksni-krajnji nosač pruža veću krutost i idealan je za pogonsku stranu, dok se plivajući-krajnji nosač koristi na ne-strani.

Postoje dva uobičajena tipa ležajeva koji se koriste u sistemima nosača kugličnih vijaka:

Kuglični kontaktni kuglični ležajevi za primjene na fiksnim{0}}krajevima
Kuglični ležajevi sa dubokim žljebovima za aplikacije na plutajućim{0}}krajima

Kontra matice se koriste za pričvršćivanje sklopa ležaja unutar potporne jedinice.

Preciznost pozicioniranja

Preciznost pozicioniranja definira se kao razlika između stvarnog hoda kuglične matice i teoretskog hoda izračunatog množenjem prednjeg kugličnog vijka s brojem rotacija vijka.

Prednaprezanje kugličnog vijka

Predopterećenje kugličnog vijka se primjenjuje kako bi se smanjio zazor. Dostupne su različite vrste prednaprezanja (P0, P1, P2, P3, P4), a neke kuglične matice omogućavaju podešavanje predopterećenja kugličnog vijka.

Stop Nut

Sigurnosna matica (zaustavna matica) je spojena na kugličnu maticu. U vertikalnim aplikacijama, ako kuglični vijak prestane da se okreće, kuglice pomažu da se kuglična matica drži na mjestu. U slučaju kvara, zaustavna matica zahvaća s navojem zavrtnja kako bi se spriječilo da kuglična matica padne.

Jedinica za podmazivanje

Jedinica za podmazivanje ugrađena na kugličnu maticu osigurava kontinuirano podmazivanje, produžavajući vijek trajanja. Uz ovaj sistem, podmazivanje možda neće biti potrebno do pet godina ili 300 miliona okretaja.

Ocjena dinamičkog opterećenja

Dinamičko opterećenje odnosi se na aksijalno opterećenje pod kojim 90% sklopova kugličnih vijaka može raditi za više od milion okretaja.

Ocjena statičkog opterećenja

Statičko opterećenje je aksijalno opterećenje koje uzrokuje trajnu deformaciju kuglica, definirano kao 0,0001 puta prečnik kuglice.

Tip obrade na kraju sa kugličnim vijkom

Oblik kraja kugličnog vijka definira tip obrade kraja kugličnog vijka. Lijevi i desni krajevi mogu imati različite konfiguracije, uključujući utore za ključeve, ravne ključeve, središnje rupe, šesterokutne utičnice ili unutrašnje navoje.

Ball-screw-shaft-end-machining-options — Tip obrade na kraju sa kugličnim vijkom

Krutost

Krutost pokazuje koliko je kuglični vijak otporan na elastičnu deformaciju pod opterećenjem.

Buckling

Izvijanje nastaje kada tlačne aksijalne sile uzrokuju savijanje osovine vijka. Na to utječu ubrzanje, trenje, težina i procesne sile koje djeluju na kuglični vijak.

Zaključak

Ukratko, odabir kugličnog vijka nije samo pitanje podudaranja dimenzija. To je sistematska odluka zasnovana na jasnom razumijevanju strukture, parametara performansi i zahtjeva aplikacije.

Tek nakon potpunog razumijevanja ovih ključnih koncepata možete precizno procijeniti različite vrste kugličnih vijaka i odabrati najprikladnije rješenje za svoju opremu.

Ako već dobro razumijete ove osnove, sljedeći korak je da nastavite s detaljnim proračunima odabira kugličnih vijaka na osnovu vaših specifičnih radnih uvjeta. Za prilagođene projekte, pružanje detaljnih parametara ili crteža pomoći će u postizanju preciznije i efikasnije podrške pri odabiru.