Hogyan befolyásolja a gömbanya anyaga a nagy ólomú gömbcsavarok teljesítményét?

A nagy ólomgolyós csavar anyaanyaga befolyásolja a futópálya szilárdságát, a hőkezelési képességet, a kopásállóságot, a méretstabilitást és a korróziós viselkedést. Az anyag azonban önmagában nem határozza meg az összeszerelés teljesítményét.

Egy nagy ólomgolyós csavarban az anya edzett futópályákat, recirkulációs acélgolyókat és egy visszatérő rendszert tartalmaz. Ezért különbözik a hagyományos, bronzból vagy műszaki műanyagból készült csúszó ólomcsavar anyától. Az anyatestet, a futópálya keménységét, a golyó keringető szerkezetét, az előfeszítést, a kenést és a működési sebességet egy illesztett rendszerként kell értékelni.

Először különböztesse meg a golyóscsavar anyát a csúszó ólomcsavar anyától

Az "ólomcsavar anya" kifejezés két különböző erőátviteli szerkezetre utalhat.

Ez a cikk a nagy ólomgolyós csavarokat tárgyalja. A bronz és műanyag anyák megfelelőek lehetnek egyes csúszó ólomcsavarokhoz, de nem szabad az edzett ipari golyós anyák szabványos helyettesítőjeként bemutatni.

Mit jelent a "nagy ólom"?

Az ólom az a lineáris távolság, amelyet az anya a csavar egy teljes fordulata alatt megtesz. Egy 20 mm-es vezeték fordulatonként 20 mm-rel mozgatja az anyát, míg az 5 mm-es vezeték 5 mm-rel mozdítja el fordulatonként.

A nagy vezeték nagyobb lineáris sebességet tesz lehetővé azonos csavarfordulatszám mellett. A DLY nagy ólomú golyóscsavar opciói közé tartozik az SFE, SFU és a kiválasztott dupla anyás szerkezetek, a szokásos vezetékes opciókkal körülbelül 10 mm-től 64 mm-ig.

A nagy ólom nem jelenti azt, hogy az anyához teljesen más alapanyagra van szükség. Ez azt jelenti, hogy az anya kialakításának nagyobb spirálszöget, gyorsabb labdakeringést és különböző összefüggéseket kell kezelnie a sebesség, a tolóerő, a pozicionálási felbontás és a hátrameneti hajlam között.

Miért használnak ötvözött acélt a gömbanya testéhez?

A DLY szabványos golyós anyák 20CrMo ötvözött acélt használnak az anya testéhez. Ez az anyag hőkezelhető, hogy kemény, kopásálló futópályát biztosítson, miközben kellően erős tartószerkezetet tart fenn az edzett felület alatt.

Az anyagirány alkalmas golyós anyák gyártására, mert az anyának ki kell bírnia:

• Ismétlődő gördülési érintkezési feszültség a golyók és a futópályák között;
• A golyós áramkörökön átadott axiális terhelés;
• Helyi érintkezési nyomás a versenypálya felületén;
• Ismételt gyorsítás, lassítás és irányváltás;
• Feszültség a karima és a rögzítőfuratok körül;
• Az előterhelés, a sebesség és a kenési ellenállás által termelt hő.

Csak az "acél anya" írása nem elég pontos. A közönséges, kezeletlen alacsony széntartalmú acél nem biztosítja automatikusan a precíziós golyós anyához szükséges keménységet, fáradtságállóságot és méretszabályozást.

Az anyatest, a belső futópályák, az acélgolyók és a visszatérő szerkezet egységes gördülőrendszerként működik.

Az anyag befolyásolja a versenypálya keménységét és a fáradtságállóságot

A golyók ismételten áthaladnak a terhelt futópályákon, ahogy az anya mozog. Ha az anya futópályája túl puha, a túlzott érintkezési feszültség tartós benyomódást, képlékeny deformációt vagy felgyorsult kopást okozhat.

A megfelelő hőkezelhető ötvözet lehetővé teszi, hogy a futópálya felülete elérje a kívánt keménységet, miközben az anyatest továbbra is megtartja a terhelést. A végső teljesítmény az anyagösszetételtől és a hőkezelés szabályozásától is függ.

A fontos termelési tényezők a következők:

• Versenypálya felületének keménysége;
• Hatékony edzett mélység;
• A mag szilárdsága és szívóssága;
• hőkezelési torzítás;
• Köszörülési vagy simítási ráhagyás a kezelés után;
• Egyenletesség a különböző labdaáramkörök között.

A névleges anyagminőség nem bizonyítja, hogy ezek a jellemzők megvalósultak. Anyagtanúsítvány, hőkezelési jegyzőkönyv és méretellenőrzés a minőség-ellenőrzési folyamat különböző részeire vonatkozik.

Az anyag önmagában nem határozza meg a terhelhetőséget

Egy erősebb anyaanyag meg tudja tartani a szükséges futópálya- és karimaszerkezetet, de a nagy ólomú golyóscsavarok dinamikus és statikus terhelési értékeit nem csak az anya anyagából számítják ki.

A terhelhetőség a következőktől is függ:

• Golyó átmérője;
• A terhelt golyók száma;
• Versenypálya geometriája és érintkezési szöge;
• Teherhordó golyók effektív száma;
• Anya test méretei;
• Csavartengely átmérője és gyökérátmérője;
• Hőkezelés és felület állapota;
• Alkalmazott terhelés iránya és munkaciklusa.

Például két, ugyanabból az ötvözött acélból készült anya terhelési besorolása eltérő lehet, mivel az egyik több golyós áramkört vagy eltérő golyóátmérőt használ. Ezért a teljes anya modellt ellenőrizni kell ahelyett, hogy csak az anyagnév alapján hagyná jóvá a terhelést.

A nagy ólom nagyobb igényeket támaszt a labdaforgalommal szemben

A nagy ólomgolyós csavaroknál a golyók meredekebb spirális pályát követnek, mint sok kis ólomszerkezetben. Nagy lineáris sebességnél ismételten be kell lépniük a visszatérő pályára, és túlzott ütközés vagy megszakítás nélkül újra be kell lépniük a terhelt versenypályára.

Az anyatest anyaga szerkezeti támaszt nyújt, de a keringési teljesítményt a következők is befolyásolják:

• A belső, végsapkás vagy egyéb visszatérési struktúra;
• Visszaút geometria;
• Golyókör mennyisége;
• Végsapka vagy visszatérő komponens anyaga;
• Gyártási pontosság és összeszerelési helyzet;
• Kenőanyag-eloszlás üzemi fordulatszámon;
• Szennyeződés a visszatérő út körül.

A nagy szilárdságú acél anyatest nem tudja kompenzálni a rosszul megtervezett vagy sérült golyóvisszavezető rendszert. A nagy fordulatszámú választáshoz még meg kell erősíteni az anya megengedett fordulatszámát vagy DN-értékét.

A nagy ólom teljesítménye az anyától, a csavartengelytől, a keringtető rendszertől, a tartóegységektől és a telepítési beállítástól függ – nem csak az anya anyagától.

A dióanyag befolyásolja a súrlódást?

A csúszó vezércsavarban az anya anyaga közvetlenül súrlódik a csavarmenethez, így az anyagpárosítás erősen befolyásolja a súrlódást.

A golyóscsavarban a golyók az edzett csavar és anya futópályái között gördülnek. Az anyatest anyaga továbbra is befolyásolja a versenypálya minőségét és tartósságát, de a működési súrlódást közvetlenebbül befolyásolja:

• Labda és versenypálya geometria;
• Előfeszítés vagy axiális hézag;
• Labdavisszaadási szerkezet;
• A kenőanyag típusa és mennyisége;
• Tömítés ellenállás;
• Beépítési igazítás;
• Felületi minőség és szennyeződés.

Ezért pontatlan azt állítani, hogy a bronz golyós anya automatikusan kisebb súrlódást okoz, mint az acél golyós anya. Ez az összehasonlítás főként a csúszócsavaros rendszerekre vonatkozik, nem a szabványos recirkulációs golyóscsavarokra.

Hogyan befolyásolja az anyag- és hőkezelés a kopást

Kopás léphet fel, ha a futópályák keménysége nem megfelelő, ha a felület minősége rossz, vagy ha a kenőanyag film elromlik. A szennyeződés bemélyedéseket is okozhat, amelyek később rezgés- és zajforrássá válnak.

A helyesen előállított ötvözött acél anya segít:

• Ellenállás a gördülési érintkezési kifáradásnak;
• Stabil versenypálya geometria ismételt terhelés mellett;
• Állandó bemélyedésekkel szembeni ellenállás;
• Megfelelő felület a precíziós simításhoz;
• Megbízható támogatás a labdavisszatérő szerkezet körül;
• Következetes előfeszítés és futási nyomaték szabályozás.

Azonban még a megfelelően edzett anya is idő előtt elkophat, ha a szerelvény megfelelő kenés nélkül működik, koptató részecskéknek van kitéve, vagy ha nem megfelelően szerelik fel.

Az anya anyaga meghatározza a pontosságot?

Az anya anyaga befolyásolja a méretstabilitást és a precízen kidolgozott futópálya megtartásának képességét, de nem határozza meg önállóan a golyóscsavar pontossági fokát.

A pozicionálási teljesítmény a következőktől is függ:

• Csavar vezeték pontossága;
• Anya axiális hézaga vagy előfeszítése;
• Versenypálya profil és labda párosítás;
• A támasztócsapágy merevsége;
• Csavar egyenessége;
• Telepítési párhuzamosság;
• Hőtágulás;
• Motor, kódoló és vezérlőrendszer teljesítménye.

Az alacsony hőtágulású ötvözet, például az Invar használata egy szabványos nagy ólomgolyós anyához nem a szokásos út a nagyobb pozicionálási pontosság eléréséhez. Az anyagnak először alkalmasnak kell lennie az edzett gördülő-érintkezős futópályákhoz, a gyártáshoz, a teherbíráshoz és a labdakeringéshez.

A legtöbb precíziós rendszernél praktikusabb a csavar vezeték minőségének, előfeszítésének, tartószerkezetének és üzemi hőmérsékletének szabályozása, mint egy szokatlan anyatest anyag kiválasztása.

Anyag és hőtágulás

Az anya mérete megváltozik a hőmérséklet emelkedésével, de a hosszabb csavartengely általában nagyobb teljes hőeltolódást okoz a tengelyben, mivel az effektív hossza sokkal nagyobb.

A hőmérséklet-emelkedés oka lehet:

• Anya előfeszítése;
• Magas keringési sebesség;
• Tartócsapágy súrlódás;
• Nem megfelelő kenőanyag viszkozitás;
• Folyamatos gyors kerékpározás;
• Környezeti hőmérséklet változása;
• Gyenge hőelvezetés a zárt anyaház körül.

Az anya anyagának megváltoztatása önmagában nem szünteti meg a termikus pozicionálási hibát. A nagy pontosságú berendezések szabályozott bemelegítést, hőmérséklet-kompenzációt, közvetlen lineáris visszacsatolást vagy más hőkezelési módszert igényelhetnek.

Mi a helyzet a korrózióálló anyagokkal?

Korrózióálló anyagok vagy felületkezelések jöhetnek szóba, ha a gömbcsavar nedvesség, páralecsapódás, tisztító vegyszerek vagy korrozív gőzök körül mozog. Azonban nem elég csak az anya testét védeni.

A következő összetevőket is értékelni kell:

• Csavaros tengely futópályák;
• Recirkulációs golyók;
• Visszatérő alkatrészek és zárósapkák;
• Támcsapágyak;
• Kenőszerelvények;
• Rögzítőcsavarok és karimás felületek;
• Védőburkolatok és tömítések.

A rozsdamentes acélt nem szabad automatikusan minden korrozív alkalmazásnál jobbnak minősíteni. Meg kell erősíteni a keménységét, a hőkezelést, a terhelhetőséget, a versenypálya gyártását és a kompatibilitást a teljes szerelvénnyel.

Sok gépnél praktikusabb lehet a védőharang, a megfelelő kenőanyag, az ellenőrzött tisztítás és a külső korrózióvédelem, mint a standard anyaanyag cseréje.

Használható-e műanyag vagy bronz nagy ólomgolyós anyában?

A műanyag és a bronz megfelelő anyag lehet a hagyományos csúszóanyákhoz, holtjáték-gátló ólomcsavar anyákhoz és egyéb kis terhelésű mechanizmusokhoz. Ezeket nem szabad a szabványos ipari golyós anyák edzett teherhordó testének közvetlen helyettesítőjeként feltüntetni.

A polimer anyagok továbbra is megjelenhetnek a golyós anyában:

• Végtömítések;
• Ablaktörlők;
• Visszafolyó csövek vagy betétek;
• Végsapka keringtető alkatrészek;
• Védő vagy rögzítő alkatrészek.

Ezek az alkatrészek nem viselik ugyanúgy a gördülési terhelést, mint az edzett anyás futópályák. Anyagukat a kopás, ütés, kenőanyag-kompatibilitás, hőmérsékletállóság és keringési teljesítmény alapján választják ki.

A dióanyag befolyásolja a zajt és a rezgést?

Az anya anyaga befolyásolhatja a szerkezeti merevséget és a csillapítást, de a nagy ólmú golyóscsavarok abnormális zaja gyakrabban kapcsolódik a teljes gördülő- és keringtető rendszerhez.

A lehetséges okok a következők:

• Elégtelen vagy nem megfelelő kenés;
• Labdavisszatérés túlzott sebességnél;
• Szennyeződés vagy versenypálya sérülése;
• Helytelen előfeszítés;
• Csavarok, csapágyak vagy tengelykapcsolók hibás beállítása;
• Támogató egység mozgása;
• A csavartengely vibrációja a kritikus sebesség közelében;
• Rezonancia a gépvázban.

Az acél anya puhább anyagra cseréje nem megfelelő általános megoldás a golyóscsavar zajára. Először a tényleges rezgésforrást kell azonosítani.

Anya anya és karima szilárdsága

Az anya karima axiális erőt ad át a gépasztalra vagy az anyatartóra. Anyagának, vastagságának, rögzítőfuratok elrendezésének és hőkezelési állapotának ki kell bírnia a szükséges befogási és üzemi terheléseket.

Problémák akkor fordulhatnak elő, ha:

• A karima csavarjai alulméretezettek;
• Az anyatartó nem egyenletesen támogatja a karimát;
• A csavarok egyenetlen nyomatékkal vannak meghúzva;
• A rögzítési felület sorja vagy szennyeződés van;
• A konzol kihúzza az anyát a beállításból;
• A lökésterhelés meghaladja az eredeti tervezési állapotot.

A nagy szilárdságú anyaanyag nem tudja kompenzálni a rosszul megtervezett rögzítési felületet. A karimát és a tartót együtt kell ellenőrizni.

Szabványos anyag vagy speciális anyag?

A szabványos anyagnak az alapértelmezettnek kell maradnia, kivéve, ha a működési környezet világos és műszakilag meghatározott okot ad egy speciális tervezéshez.

Mit kell megadni a dióanyagon kívül?

Nagy ólomgolyós csavar kiválasztásakor az anyag csak egy sor legyen a műszaki specifikációban. A következő feltételek általában fontosabbak a megfelelő modell megerősítéséhez:

• Csavar átmérője és ólom;
• Szükséges lineáris fordulatszám és csavarfordulatszám;
• Normál, csúcs és lökés axiális terhelés;
• Teljes hossz és hatékony utazás;
• Golyókör mennyisége és anya szerkezete;
• Szükséges axiális hézag vagy előfeszítés;
• Pontossági fokozat;
• Tartócsapágy elrendezés;
• Maximális folyamatos működési idő;
• Kenési módszer;
• Hőmérséklet, nedvesség és szennyeződési feltételek;
• Anyakarima és szerelési hely korlátai;
• Végmegmunkálási rajz.

A DLY rendszeresnagy ólomgolyós csavarok választékaSFE, SFU és kiválasztott dupla anyás konfigurációkat tartalmaz. Az átmérőtől és az anya-sorozattól függően a jelenlegi normál vezeték-opciók körülbelül 10 mm-től 64 mm-ig terjednek.

A DLY-ben áttekinthetők a különböző karimás, cirkulációs és rögzítési szerkezetekgolyós anya tartomány.

Ha a pozicionálás pontossága is fontos, tekintse át a rendelkezésre állókatnagy pontosságú golyóscsavar opciókkülön. A pontossági fokozatra nem szabad az anya anyagából következtetni.

Milyen információkat kell elküldeni a DLY-nek?

A nagy ólomgolyós csavar anyagának és modelljének áttekintéséhez adja meg:

• Szükséges átmérő és ólom;
• Teljes hossz és hatékony löket;
• Maximális lineáris sebesség;
• Normál és csúcs axiális terhelés;
• Vízszintes, függőleges vagy ferde beépítés;
• Szükséges pontosság és axiális hézag;
• Folyamatos működési idő és ciklusfrekvencia;
• Környezeti és üzemi hőmérséklet;
• Nedvesség, vegyszerek, por vagy tisztítási körülmények;
• Kenési módszer;
• Anya rögzítési méretei;
• Tengelyvég megmunkálási rajz;
• Mennyiség és szükséges tanúsítvány.

A DLY először meg tudja győződni arról, hogy a szabványos 20CrMo gömbanya szerkezet megfelelő-e. A speciális anyag- vagy korrózióállósági követelményeket a csavartengellyel, a golyókkal, a visszatérő alkatrészekkel, a hőkezeléssel és a kenőanyaggal együtt felül kell vizsgálni.

Végső válasz

Az anya anyaga befolyásolja a nagy ólomgolyós csavarok szilárdságát, keménységét, kopásállóságát és méretstabilitását, de ez csak egy része a kialakításnak. A DLY szabványos golyós anyák hőkezelhető 20CrMo ötvözött acélt használnak bronz vagy műanyag helyett a teherhordó anyatesthez.

A nagy vezetékek teljesítménye a gömbáramkörtől, a visszatérő szerkezettől, az előfeszítéstől, a névleges terheléstől, a sebességtől, a kenéstől és a telepítési beállítástól is függ. Speciális anyag csak akkor jöhet szóba, ha a működési környezet olyan egyértelműen meghatározott követelményt támaszt, amelyet a szabványos szerkezet és a megfelelő védelem nem teljesíthet.

Műszaki megerősítéshez küldje el a DLY-nek az átmérőt, az ólmot, a sebességet, a terhelést, a löketet, a pontosságot, a környezetet és a szerelési rajzot. Ezek a részletek hasznosabbak, mintha a „legjobb” anyaanyagot kérnénk az alkalmazás meghatározása nélkül.

← Vissza (DLY Blog).