Mekkora egy forgó golyósanya előterhelése?

A forgó golyós anya előfeszítése egy belső axiális terhelés, amely a golyók és a csavar és anya futópályái között hat. Fő célja az axiális hézag csökkentése és a golyóscsavar pár merevségének növelése a külső munkaterhelés alkalmazása előtt.

A megfelelő előfeszítés javíthatja a pozicionálási reakciót, és csökkentheti az irányváltás során elveszett mozgást. A nagyobb előtöltés azonban nem mindig jobb. A túlzott előterhelés növeli a súrlódási nyomatékot, a hőtermelést, a kopást és a motor terhelését, ami potenciálisan lerövidíti a golyóscsavar élettartamát.

Az előfeszítés és az axiális hézag nem ugyanaz

Az axiális hézag a csavar és az anya közötti relatív tengelyirányú mozgás, amikor az alkalmazott erő iránya megfordul. A hézag típusú gömbanya kis belső holtjátékkal rendelkezik, míg az előfeszített anya tartja a kapcsolatot a futópályák ellentétes oldalain.

A nullával mérhető axiális hézag nem feltétlenül jelent nagy előterhelést. A golyós anya beállítható úgy, hogy eltávolítsa a legtöbb hézagot, miközben csak viszonylag kis belső terhelést hordoz. A szükséges feltételt ezért a hézag, az előterhelési szint, a merevség vagy a dinamikus nyomaték tekintetében kell megadni, nem pedig egyszerűen a „holtjáték hiányát” kérni.

Miért van előfeszítve egy forgó golyós anya?

Az elveszett mozgás csökkentése

Amikor egy tengely megfordítja az irányt, fel kell venni a belső hézagot, mielőtt a csavar és az anya elkezdi az erőt az ellenkező irányba továbbítani. Az előfeszítés fenntartja a kapcsolatot a labdák és a futópályák között, csökkentve az elveszett mozgást.

Ez értékes azoknál a helymeghatározó rendszereknél, amelyek gyakori előre és hátra mozgást végeznek. Mindazonáltal a teljes tengely holtjáték származhat az anya-tartó csapágyakból, a tengelykapcsolóból, a szíjhajtásból, a rögzítőcsuklókból és a gép szerkezetéből is. A golyós anya előfeszítése nem tudja kompenzálni a rendszer más részein fellépő lazaságot.

Axiális merevség növelése

Külső axiális terhelés hatására a golyók és a futópályák kis mértékben rugalmasan deformálódnak. A megfelelő előfeszítés lehetővé teszi, hogy az egymással szemben lévő érintkező felületek megosszák a terhelést, és csökkenti a tengelyirányú elmozdulás változását a munkaterhelés változásával.

A nagyobb merevség javíthatja a pozicionálási stabilitást, de az előny az előterhelés növekedésével csökken, miközben a súrlódás és a fáradási terhelés tovább nő. Az előfeszítési szintet ezért a tényleges merevségi követelményeknek megfelelően kell megválasztani.

A válaszadás javítása a visszafordítás során

Az axiális hézag eltávolítása közvetlenebb mechanikai reakciót hoz létre a motor forgása és a lineáris mozgás között. Ez javíthatja a kontúrozást és a visszafordítási viselkedést a szabályozott mozgású rendszerekben.

Az előfeszítés nem határozza meg a vezeték pontosságát. Az utazási pontosság továbbra is függ a csavar vezeték minőségétől, a szerelési beállítástól, a hőtágulástól és a vezérlés visszajelzésétől.

Általános gömbanya előfeszítési módszerek

Túlméretezett labda előtöltés

Egyetlen anya előfeszíthető olyan golyók kiválasztásával, amelyek interferenciát okoznak a csavar és az anya futópályái között. Ez kompakt anyaszerkezetet biztosít, de a rendelkezésre álló előfeszítési és kompenzációs tartomány korlátozott.

A golyó átmérőjét pontosan kell kiválasztani. A túl nagy golyók túlzott nyomatékot, hőt és helyi érintkezési feszültséget okozhatnak, míg a túl kicsi golyók nem kívánt tengelyirányú hézagot hagyhatnak maguk után.

Offset-Lead előterhelés

Egyes egyanyás kialakítások szabályozott vezetékeltolást használnak a belső gömbáramkörök között. Az eltolás ellentétes érintkezési erőket hoz létre egy anya testén belül, előfeszítést hozva létre külön második anya használata nélkül.

Ez a módszer viszonylag kompakt összeszerelést biztosít, de az előfeszítés be van építve az anya geometriájába, és általában nem állítják be a rögzítőcsavarok egyszerű meghúzásával.

Dupla anya előfeszítés

A kettős anyás elrendezés két golyós anyát használ, amelyek egymástól elválasztva vagy úgy vannak beállítva, hogy ellentétes tengelyirányú erőket fejtsenek ki. Az előfeszítést kiviteltől függően távtartóval, alátétlemezzel vagy menetes beállító szerkezettel lehet létrehozni.

A kettős anyák nagy merevséget és nagyobb rugalmasságot biztosítanak az előfeszítés beállításában, de további tengelyirányú helyet igényelnek, és nagyobb a tömegük, mint egy hasonló egyetlen anya.

A dió mérete vagy megjelenése önmagában nem határozza meg az előfeszítési szintjét. A belső labdaillesztést, a versenypálya kialakítását és a mért nyomatékot is meg kell erősíteni.

Hogyan van megadva az előtöltés?

Az előterhelés kifejezhető tengelyirányú erőként vagy a golyóscsavar alapvető dinamikus terhelésének százalékában. A megfelelő érték a gyártó tervezésétől, anyaszerkezetétől és alkalmazási követelményeitől függ.

A végső kiválasztásnál figyelembe kell venni:

• Szükséges axiális merevség
• Megengedett axiális hézag
• Külső axiális terhelés
• Sebesség és gyorsulás
• Üzemi ciklus
• Megengedett súrlódási nyomaték
• Hőmérséklet emelkedés
• Szükséges élettartam

Az előterhelési százalékot nem szabad a megfelelő súrlódási, belső terhelési és kifáradási hatások ellenőrzése nélkül kiválasztani.

Hogyan történik a golyós anya előfeszítésének ellenőrzése?

A belső előfeszítő erő közvetlen mérése összeszerelés után nem mindig praktikus. A gyártók általában axiális hézagméréssel és a gömbanya dinamikus nyomatékának ellenőrzött mérésével értékelik az állapotot.

A dinamikus nyomatékteszt során az anyát vagy a csavart meghatározott sebességgel forgatják, miközben a nyomatékot rögzítik az effektív út során. A mérést meghatározott kenési, hőmérsékleti és beépítési feltételek mellett kell elvégezni.

A mért nyomatékot nem csak előfeszítés hozza létre. A következőket is tartalmazhatja:

• Tömítés vagy ablaktörlő ellenállás
• Kenőanyag ellenállás
• Labdakeringtetési ellenállás
• Csavaros vezeték és futópálya variáció
• Eltérés a tesztelés során

Emiatt az egyszerű nyomatékkulcs-leolvasást nem szabad az előfeszítő erő pontos méréseként kezelni. A vizsgálati módszert és az elfogadási tartományt a gyártás előtt meg kell állapodni.

Golyós anya előfeszítése és csapágy előfeszítése

A forgó gömbanya szerelvény két különböző előfeszítési feltételt tartalmaz, amelyeket nem szabad összetéveszteni.

Golyós anya előfeszítésea golyók és a csavaros-anyás futópályák között működik. Szabályozza az axiális hézagot és a merevséget a golyóscsavar páron belül.

Tartócsapágy előfeszítésA csapágyakon belül működik, amelyek lehetővé teszik az anyaház forgását. Szabályozza a forgó tartószerkezet axiális és radiális merevségét.

Mindkettő befolyásolja a mért nyomatékot és a tengely pozicionálási viselkedését. A csapágy túlzott előfeszítése akkor is magas hőmérsékletet idézhet elő, ha maga a golyós anya előfeszítése megfelelő.

A teljes mechanizmus magyarázatát lásda forgó golyós anya szerepe egy lineáris mozgásrendszerben.

Mi történik, ha az előterhelés túl magas?

A túlzott előfeszítés növeli a belső golyóterhelést még azelőtt, hogy a tengely külső munkaterhelést hordozna. A lehetséges következmények a következők:

• Magasabb indítási és futási nyomaték
• Megnövekedett motorterhelés
• Nagyobb hőtermelés
• A kenőanyag károsodása
• Gyorsított versenypálya és labda kopás
• Csökkentett kimerültségi élettartam
• Lehetséges ragadás a helyi ólom-hiba pontokon

A szokatlanul szorosnak tűnő anyát nem szabad automatikusan pontosabbnak tekinteni. A magas vagy szabálytalan forgatónyomaték túlzott előfeszítést, szennyeződést, rossz kenést, futópálya sérülést vagy szerelési hibára utalhat.

Mi történik, ha az előterhelés túl alacsony?

Az elégtelen előfeszítés mérhető axiális hézagot hagyhat maga után, vagy kevésbé merev, mint amennyit az alkalmazás megkövetel. A lehetséges tünetek közé tartozik a mozgás elvesztése a tolatás során, a csökkent pozicionálási reakció és a váltakozó tengelyirányú terhelések hatására bekövetkező mozgás.

A rezgést és a zajt nem szabad automatikusan az alacsony előterhelésnek tulajdonítani. Az elcsúszás, a sérült golyók, a rossz kenés, a laza támasztócsapágyak és a nem megfelelő hajtásszerkezet hasonló tüneteket okozhat.

A megfelelő előtöltés kiválasztása

A legjobb előfeszítés az a legalacsonyabb szint, amely a tényleges üzemi körülmények között kielégíti a szükséges tengelyirányú hézagot és merevséget. Ez a megközelítés korlátozza a szükségtelen hő- és belső fáradtságterhelést.

A specifikáció megerősítése előtt adja meg:

• Csavar átmérője és vezeték
• Anya típusa és rendelkezésre álló beépítési hely
• Maximális és átlagos axiális terhelés
• Működési sebesség és gyorsulás
• Szükséges axiális hézag vagy merevség
• Pozicionálási pontossági és ismételhetőségi célok
• Üzemi hőmérséklet és munkaciklus
• Kenési és környezetvédelmi követelmények

A kenési feltételek jelentősen megváltoztathatják a mért nyomatékot. Speciális alkalmazásokhoz, mint plvákuum környezetben használt forgó golyós anya, a kenőanyag kiválasztását az előfeszítéssel együtt kell értékelni.

Következtetés

A forgó golyós anyában lévő előfeszítés a gördülő golyók és az egymással szemben lévő futópálya felületek közötti belső terhelés. A tengelyirányú hézag csökkentésére és az axiális merevség javítására szolgál, különösen akkor, ha a tengely gyakran irányt vált, vagy következetesen reagálnia kell a változó terhelésekre.

Az előfeszítést egyensúlyban kell tartani a súrlódási nyomatékkal, a hőmérséklettel és az élettartammal. Ezt az anyaszerkezeten, a golyós illesztésen vagy a kettős anya beállításán keresztül kell megállapítani, majd ellenőrizni kell ellenőrzött mérési körülmények között – nem az anyaperemnek a géphez való meghúzásával.

DLY megtekintésegolyós anyás termékeka rendelkezésre álló anyaszerkezetekhez és méretekhez.

← Vissza (DLY Blog).