A teljes golyóscsavar-meghajtó rendszer a motor forgását szabályozott lineáris mozgássá alakítja. A golyóscsavar az erőátvitel fő alkatrésze, de önmagában nem képes pontos géptengelyként működni. Együtt kell működnie motorral, tengelykapcsolóval, tartócsapágyakkal, lineáris vezetőpályával, mozgóasztallal és vezérlőrendszerrel.
Amikor a motor elforgatja a csavar tengelyét, a keringető golyók erőt adnak át a csavar és az anya futópályái között. Az anya a csavar mentén mozog, míg a lineáris vezetőpálya megtámasztja az asztalt és megakadályozza a nem kívánt elfordulást. A vezérlő határozza meg a megtett távolságot, sebességet, gyorsulást és irányt.
A golyóscsavaros meghajtó rendszer fő alkotóelemei
A pontos felépítés gépenként eltérő, de egy hagyományos motoros tengely általában a következő alkatrészeket tartalmazza.
| Összetevő | Fő funkció | Fontos kiválasztási pont |
|---|---|---|
| Szervo vagy léptetőmotor | Forgási sebességet és nyomatékot biztosít | Nyomaték, fordulatszám, tehetetlenség és szabályozási követelmények |
| Csatolás | Csatlakoztatja a motor tengelyét a golyóscsavarhoz | Nyomatékkapacitás, torziós merevség és megengedett eltérés |
| Fix oldali támaszték | Axiálisan elhelyezi a csavart, és támogatja a radiális és axiális terhelést | Csapágyelrendezés, előfeszítés és tengelyvég pontosság |
| Tartóoldali csapágy | Támogatja az ellenkező csavarvéget, miközben lehetővé teszi a kiválasztott hőelrendezést | Igazítási, sugárirányú alátámasztási és tágítási követelmények |
| Golyós csavar tengelye | Biztosítja a spirális futópályát és továbbítja a forgó bemenetet | Átmérő, ólom, hossz, pontosság és kritikus sebesség |
| Golyós anya | A csavar forgását lineáris mozgássá alakítja | Anya típusa, keringtető szerkezet, előfeszítés és terhelés |
| Anyaház vagy anyaülés | A golyós anyát a mozgóasztalhoz csatlakoztatja | Szerelési merevség és karima kompatibilitás |
| Lineáris vezetőpálya | Támogatja az asztalt és szabályozza az utazási útvonalát | Terhelés, nyomatékkapacitás, előfeszítés és beállítás |
| Vezérlő és visszajelzés | Parancsolja és figyeli a pozíciót, a sebességet és a gyorsulást | Nyílt hurkú vagy zárt hurkú vezérlés és visszacsatolási felbontás |
A lineáris vezetőpálya radiális terhelést és nyomatékterhelést hordoz az asztalról. A golyóscsavarnak elsősorban axiális erőt kell továbbítania. Ha a golyóscsavart használja a mozgó terhelés egyetlen megvezetőjeként, az sugárirányú erőt és nyomatékot vezethet be az anyába, ami egyenetlen kopást és instabil működést okozhat.
Hogyan működik a komplett golyóscsavar-meghajtó rendszer?
- A vezérlő mozgási parancsot ad ki.
A parancs határozza meg a szükséges haladási távolságot, irányt, sebességet és gyorsulást. - A motor forgást generál.
A szervomotorok általában kódoló visszacsatolást használnak a zárt hurkú helyzet- és fordulatszám-szabályozáshoz. A léptetőmotor a rendszer kialakításától függően működhet nyílt hurkú vagy visszacsatolásos formában. - A tengelykapcsoló a motor nyomatékát továbbítja.
A tengelykapcsoló a forgást a csavartengelyre adja át. Korlátozott beszerelési hibákat képes kezelni, de nem használható a motor és a csavar közötti súlyos eltérések kompenzálására. - A tartócsapágyak megtalálják a csavart.
A rögzített oldali csapágyelrendezés szabályozza az axiális helyzetet és támogatja a tolóerőt. A tartóoldali csapágy stabilizálja a másik végét a kiválasztott rögzítési elrendezésnek megfelelően. - A csavar tengelye forog.
Ahogy a tengely forog, az acélgolyók gördülnek a csavar és az anya megfelelő spirális hornyai között. - A golyós anya lineárisan mozog.
A gördülő golyók axiális erőt továbbítanak az anyára. Mivel az anya az asztalhoz van csatlakoztatva, és nem forog, a csavar tengelye mentén mozog. - A golyók az anya belsejében keringenek.
Miután elhagyták a terhelt versenypályát, a golyók áthaladnak egy belső terelőn, egy zárókupak járaton vagy egy külső visszatérő útvonalon, és ismét belépnek a terhelési zónába. - A vezetőút vezérli az asztal útvonalát.
A lineáris vezetősínek és blokkok megtámasztják az asztalt, ellenállnak a nyomatékoknak és megtartják a kívánt mozgásirányt.
Az anya belső visszatérési útvonalának részletes magyarázatát lásdHogyan működik a golyóscsavaros recirkulációs rendszer?
Hogyan függ össze a golyóscsavar sebessége, az ólom, az erő és a nyomaték?
Lineáris utazás forradalomonként
A golyóscsavar kivezetése az az elméleti út, amelyet az anya a csavar egy teljes fordulata alatt megtesz.
Például egy 10 mm-es kivezetésű golyóscsavar elméletileg 10 mm-rel elmozdítja az anyát minden teljes csavarfordulatnál.
Lineáris sebesség
1000 ford./percnél egy 10 mm-es vezeték 10 000 mm/perc elméleti lineáris sebességet produkál. A tényleges megengedett fordulatszámnak is a csavar kritikus fordulatszáma, a golyó keringése, a támaszték elrendezése, a kenés és a gépszerkezet határain belül kell maradnia.
Axiális erő és meghajtó nyomaték
A szükséges csavarnyomaték és az axiális erő közötti ideális kapcsolat a következőképpen fejezhető ki:
Ahol:
- T= meghajtó nyomaték
- F= axiális erő
- L= golyós csavar vezeték
- η= mechanikai hatásfok
Ez az egyenlet csak egy kiindulópont. A motor kiválasztásának tartalmaznia kell a gyorsulási nyomatékot, a csapágyellenállást, a vezetőpálya ellenállását, a tömítés ellenállását, az előfeszítést, a külső folyamaterőt és a gravitációt függőleges tengelyen.
Forgócsavaros és forgóanyás meghajtórendszerek
Forgó csavar mozgó anyával
Ez a leggyakoribb konfiguráció. A motor forgatja a csavart, miközben a golyós anya a mozgóasztalhoz van rögzítve. Praktikus szerkezetet biztosít számos CNC géphez, automatizálási egységhez, csomagológéphez és pozicionáló rendszerhez.
A nagy fordulatszámon működő hosszú csavaroknál a kritikus fordulatszám és a tengelyrezgés válik fontossá. A maximális üzemi fordulatszám meghatározása előtt ellenőrizni kell a csavar átmérőjét, a támaszték nélküli hosszúságot és a csapágyak elrendezését.
Rögzített csavar forgó anyával
A forgó anyás rendszerben a csavar tengelye mozdulatlan marad, miközben az anya forog. A forgó anya egy csapágyházban van megtámasztva, és egy szíj, fogaskerék vagy más erőátviteli elrendezés hajtja meg.
Ez a konfiguráció hasznos lehet hosszú löketű, nagy sebességű tengelyeknél, mivel a hosszú csavar nem forog nagy sebességgel. A forgóanyás egység azonban bonyolultabb, és csapágyazását, hajtását és kenési elrendezését komplett szerelvényként kell megtervezni.
| Konfiguráció | Forgó alkatrész | Tipikus megfontolás |
|---|---|---|
| Forgó csavar | Csavaros tengely | Egyszerű szerkezet; a kritikus fordulatszámot hosszú tengelyeknél ellenőrizni kell |
| Forgó anya | Golyós anya egység | Alkalmas néhány hosszú löketű, nagy sebességű rendszerhez; bonyolultabb anyahajtóegység |
Mi határozza meg a golyóscsavar-rendszer pontosságát?
A teljes meghajtórendszer pontossága nem egyenlő önmagában a golyóscsavar pontossági fokozatával. A pozicionálási hiba több összetevőből eredhet.
- Golyós csavar vezeték pontossága:Az elméleti és a tényleges anyaút közötti különbség.
- Axiális hézag:Relatív mozgás a csavar és az anya között, amikor az erő iránya megfordul.
- Tartós játék:Axiális mozgás a fix oldali csapágyelrendezésnél.
- A tengelykapcsoló deformációja:Torziós alakváltozás változó nyomaték mellett.
- Csavar és támasz merevsége:Rugalmas elmozdulás axiális terhelés hatására.
- Hőtágulás:A csavar hosszának változása az üzemi hőmérséklet emelkedésével.
- Útvonal pontossága:Eltérés a táblázat tényleges mozgási útjának.
- Gépváz deformáció:Szerkezeti elmozdulás terhelés alatt.
- Visszajelzés módja:A motorjeladó nem méri közvetlenül az asztal helyzetét, hacsak nem használnak külön lineáris visszacsatoló eszközt.
A DLY hengerelt C7 és C10 golyóscsavarokat szállít az általános mozgási követelményekhez, valamint C5, C3 és nagyobb pontosságú földelési opciókat a szigorúbb vezérlést igénylő alkalmazásokhoz. A rendszer végső pontossága továbbra is a telepítéstől, a támasztékoktól, az előterheléstől, a hőmérséklettől és a szabályozási módtól függ.
Hogyan válasszunk golyóscsavaros meghajtó rendszert
A golyóscsavar kiválasztását a teljes működési feltételekkel kell kezdeni, nem csak a csavar átmérőjével.
| Paraméter | Miért számít |
|---|---|
| Maximális és normál axiális terhelés | Befolyásolja az átmérőt, az anya típusát, a terhelhetőséget és a várható kifáradási élettartamot |
| Löket és teljes csavarhossz | Befolyásolja a tengely hosszát, a kihajlást, a kritikus sebességet és a támaszték elrendezését |
| Szükséges lineáris sebesség | Meghatározza a szükséges vezetéket és a forgási sebességet |
| Gyorsulás és munkaciklus | Befolyásolja a motor nyomatékát, hőjét és élettartamát |
| Elhelyezési követelmény | Befolyásolja a pontossági fokozatot, az előterhelést, a visszacsatolást és a hőszabályozást |
| Vízszintes vagy függőleges beépítés | Megváltoztatja a gravitációs terhelés, a fékezés és a hátramenet követelményeit |
| Szerelési mód | Befolyásolja a kritikus sebességet, a kihajlási szilárdságot és az axiális merevséget |
| Működési környezet | Meghatározza a tömítési, kenési és korrózióvédelmi követelményeket |
DLY biztosítgolyós csavarokkülönböző átmérőkkel, vezetékekkel, anyaszerkezetekkel és pontossági fokozatokkal. A hossz és a tengelyvég megmunkálása a megrendelő rajza szerint a BK/BF, FK/FF vagy EK/EF támasztékokhoz illeszthető.
A tartóelemeket a tengelyvég rajzával együtt meg kell erősíteni. DLYgolyóscsavaros tartóegységekfix oldali és tartóoldali elrendezéseket tartalmaznak a különböző csavarméretekhez és szerelési szerkezetekhez.
Gyakori golyóscsavar-meghajtórendszer-problémák
| Tünet | Lehetséges ok | Első ellenőrzés |
|---|---|---|
| Egyenetlen mozgás vagy szűk pontok | Eltérés, elgörbült tengely, szennyezett futópálya vagy vezetőpálya hiba | Ellenőrizze az igazítást a teljes löket során |
| Pozíció megváltozik az irányváltás után | Anyahézag, csapágyjáték, tengelykapcsoló deformációja vagy laza csatlakozás | Mérje meg minden egyes mozgáskiesés forrását külön-külön |
| Rendellenes zaj | Rossz kenés, sérült golyók, visszatérő rendszer probléma vagy csapágy sérülés | Határozza meg, hogy az anyából, a csapágyakból vagy a motorból származik-e zaj |
| Emelkedő hőmérséklet | Túlzott előfeszítés, nagy fordulatszám, nem megfelelő kenés vagy eltolódás | Ellenőrizze a hőmérsékletet, a nyomatékot és a kenési állapotot |
| Csavar vibrációja nagy sebességgel | Kritikus sebesség közelében működik, gyenge támogatás vagy túlzott kifutás | Ellenőrizze a csavar sebességét, a támaszték nélküli hosszúságot és a csapágyak elrendezését |
| Motor túlterhelés | Helytelen nyomatékszámítás, kötés, túlzott terhelés vagy agresszív gyorsítás | Hasonlítsa össze a tényleges áramerősséget és nyomatékot minden egyes működési fokozattal |
A karbantartásnak tartalmaznia kell a megfelelő kenést, a szennyeződés ellenőrzését, a támasztékok és tengelykapcsolók ellenőrzését, valamint a zaj, a hőmérséklet és a pozicionálási teljesítmény ellenőrzését. Ha hiba jelentkezik, ellenőrizze a teljes tengelyt, ne cserélje ki a golyós anyát az eredeti ok azonosítása nélkül.
Lépjen kapcsolatba velünk
Segítségre van szüksége a golyóscsavar, anyatípus, pontossági fokozat vagy támasztó elrendezés kiválasztásában? Küldje el nekünk terhelését, löketét, sebességét, beépítési módját és a tengelyvég rajzát.
Kapcsolatfelvételi e-mail: export@dlybearing.com|Lépjen kapcsolatba velünk
