Guličkové skrutky
Pohon guľôčkovou skrutkou (BSC) je lineárny mechanický pohon, ktorý premieňa rotáciu na lineárny pohyb a naopak. Štrukturálne je to dlhá skrutka, pozdĺž ktorej sa pohybuje guľová matica. Vnútri orecha medzi ňou vnútorný závit a závit guľôčok skrutiek sa valí po špirálovej dráhe a potom padá do spätných kanálov - vnútorných alebo vonkajších.
Konce skrutky sú zvyčajne namontované na ložiskách a matica je pripojená k pohyblivej zostave. Keď sa vrtuľa otáča, matica sa pohybuje lineárne pozdĺž vrtule spolu s užitočným zaťažením. Existujú ale aj guľôčkové skrutky s otočnou maticou - v tomto prevedení sa skrutka pohybuje lineárne vzhľadom na maticu.
Bežný skrutkový prevod pozostáva zo skrutky a matice, ktoré majú lichobežníkový závit. Pri takomto prevode vzniká pri pohybe klzné trenie a asi 70 % energie sa rozptýli vo forme tepla.
Na rozdiel od prevodu skrutka-matica obsahuje pohon guľôčkovou skrutkou valivé prvky (guličky), ktoré prenášajú mechanickú energiu medzi maticou a skrutkou. To poskytuje guľôčkové skrutky s významnými výhodami:
- Účinnosť môže presiahnuť 80%
- potrebný výkon a krútiaci moment hnacích motorov sú oveľa menšie
- intenzita opotrebovania je minimalizovaná
- životnosť je oveľa dlhšia ako životnosť klzných ozubených kolies so šikmým ozubením a dá sa určiť výpočtom únavy odvalovania
- menej tepla prispieva k nepretržitej prevádzke
Pre nízky koeficient trenia sú však guľôčkové skrutky náchylné na odvaľovanie, najmä pri veľkom stúpaní závitu. Preto je v niektorých prípadoch potrebné použiť brzdové zariadenie, aby sa zabránilo samovoľnému pohybu mechanizmu. Rozsah hlavných charakteristík guľôčkových skrutiek:
- Menovitý priemer skrutky – od 6 do 150 mm
- Dynamická nosnosť – 1,9 až 375 kN
- Statická nosnosť - od 2,2 do 1250 kN
- Lineárna rýchlosť – až 110 m/min.
Dôležitým parametrom je aj stúpanie závitu. Čím je väčšia, tým vyššia je maximálna lineárna rýchlosť, ale nižšia presnosť polohovania a axiálna sila.
Ponúkame široký sortiment presných guľôčkových skrutiek s valcovanými a brúsenými skrutkami. K dispozícii je aj zodpovedajúce príslušenstvo, ako sú prírubové matice a ložiská.
Valcované guľôčkové skrutky
Guľôčkové skrutky SKF poskytujú vysokovýkonné riešenie pre širokú škálu aplikácií, kde sú presnosť, spoľahlivosť a hodnota za peniaze rozhodujúce.
Použitie high-tech zariadení pri výrobe valcovaných skrutiek umožnilo dosiahnuť takmer rovnaké charakteristiky a presnosť ako u brúsených, ale pri nižších nákladoch. Trieda presnosti G9 podľa ISO 286-2:1988 je štandardná. Počnúc menovitým priemerom 20 mm, valcované skrutky SKF spĺňajú presnosť G7. Na vyžiadanie sú na polohovanie k dispozícii skrutky s presnosťou G5 podľa ISO 3408-3:2006, zodpovedajúcej presnosti zemných skrutiek G5.
Vyberte si zo širokého sortimentu presných guľôčkových skrutiek SKF, ktoré vyhovujú vašej aplikácii:
- Miniatúrne guľôčkové skrutky (od menovitého priemeru 6 mm, vonkajšia alebo vnútorná recirkulácia guľôčok) – kompaktné, efektívny systém riadiť.
- Väčšina miniatúrnych guľôčkových skrutiek je k dispozícii z nehrdzavejúcej ocele.
- Valcované guľôčkové skrutky s väčšími menovitými priemermi (16 až 63 mm) sú k dispozícii s rôzne druhy matice, s axiálnou vôľou alebo bez nej, s predpätím - ako na bežné použitie v pohone, tak aj na jemné polohovanie.
- Pre tieto skrutky je k dispozícii veľa voliteľného príslušenstva, ako sú voliteľné príruby matíc a ložiská, aby sa zjednodušila montáž celého systému.
- Guľôčkové skrutky s veľkým rozstupom poskytujú najvyššie lineárne rýchlosti pre špecifické aplikácie.
- SKF tiež ponúka guľôčkové skrutky s otočnými maticami na zníženie zotrvačnosti systému. Pre bližšie informácie nás môžete kontaktovať.
SKF ponúka široký sortiment zemných guľôčkových skrutiek pre aplikácie, kde vysoká presnosť a tuhosť. Keďže sú valivé plochy spracovávané špeciálnym vysoko presným zariadením, brúsené guľôčkové skrutky možno ľahko prispôsobiť takmer každej požiadavke. Štandardná presnosť závitu je G5, G3 a G1 sú k dispozícii na požiadanie.
Ako sa správne rozhodnúť?
S rozsiahlym sortimentom brúsených guľôčkových skrutiek SKF určite nájdete presne to, čo potrebujete:
- Metrické a palcové
- Matica DIN alebo valcová príruba
- Vnútorné alebo vonkajšie spätné kanály
- Príruba v strede matice alebo z jedného z koncov
- Matica s axiálnou vôľou, bez vôle, predpätá
- Jednoduchá alebo dvojitá matica
- Štandardné spracovanie konca skrutiek alebo požiadavky zákazníka
- Orechy je možné vyrobiť na objednávku
- Voliteľné - hriadeľ s ramenami vyrezanými z kovovej platne
Katalógy guľových skrutiek SKF
 |
 |
|
Zvážte vzťah medzi silami pôsobiacimi v páre skrutiek s pravouhlým závitom. Otočme zaoblenie pravouhlého závitu skrutky pozdĺž stredného priemeru d 2 do naklonenej roviny a maticu nahraďme posúvačom (obr. 1). Stúpanie posúvača na naklonenej rovine zodpovedá naskrutkovaniu matice na skrutku.
Ryža. 1 - Vymeňte maticu za posúvačAko je známe z teoretickej mechaniky, interakčná sila F medzi naklonenou rovinou a posúvačom, ktorý vzniká pri jeho pohybe po naklonenej rovine, je výslednicou normálovej sily a trecej sily medzi nimi a je naklonená k normále n ich kontaktnej plochy pod uhlom trenia φ.
Poďme rozložiť silu F na dve zložky: axiálnu silu F a, pôsobiace na dvojicu skrutiek, a obvodová sila F t otáčajúca maticu pri jej skrutkovaní (v ostatných prípadoch otáčanie skrutky pri jej zaskrutkovaní).
Z nákresu silového rozkladu (obr. 1) vyplýva, že 
kde ψ je uhol závitu.
Jednoznačne krútiaci moment T v rezbárstve, vytvorený silou F t , pri zaskrutkovaní matice alebo zaskrutkovaní skrutky, 
alebo 
Klesanie posúvača po naklonenej rovine (obr. 2) zodpovedá odskrutkovaniu matice alebo skrutky. V tomto prípade pri rozširovaní interakčnej sily F medzi naklonenou rovinou a posúvačom na axiálnu silu F a a obvodová sila F nemáme 
Ryža. 2 - Odskrutkujte maticu
Je zrejmé, že pri F′ t ≥0 [čo zodpovedá podmienke tg(φ-ψ)≥0] závit bude samobrzdiaci. Preto je podmienka samobrzdenia pravouhlého závitu matematicky určená podmienkou ψ≤φ. Pri zdvíhaní posúvača na naklonenej rovine je hnacia sila F t (obr. 1) do výšky rovnajúcej sa zdvihu nite P h , práca hnacích síl 
a prácu síl užitočného odporu
Koeficient užitočná akciaη skrutkový pár s pravouhlým závitom pri zaskrutkovaní matice alebo zaskrutkovaní skrutky. 
alebo 
Z analýzy vzorca vyplýva, že pre dvojicu samobrzdiacich skrutiek, kde ψ Uvažujme silové vzťahy, podmienky samobrzdenia a účinnosť, dvojicu skrutiek s trojuholníkovým alebo lichobežníkovým závitom. Keďže zdôvodnenie a závery pre tieto vlákna sú rovnaké, zvážime ich vo vzťahu k trojuholníkovému závitu. Ak v uvažovanom páre skrutiek nahradíme pravouhlý závit trojuholníkovým, potom bude mať trecia sila v závite a tým aj obvodová sila páru skrutiek rôzne hodnoty. Stanovme trecie sily a stanovíme vzťah medzi trecími silami v pravouhlých a trojuholníkových závitoch. Na zjednodušenie záverov sa uhol sklonu závitu rovná nule. Trecia sila pre pravouhlý závit (obr. 3) 
kde ƒ je koeficient trenia. Trecia sila pre trojuholníkové (obr. 4) resp trapézový závit
kde α je uhol profilu závitu,
ƒ′ - znížený koeficient trenia: 
Ryža. 3 - Trecia sila pre pravouhlý závit
Zo vzorca vyplýva, že v porovnaní s pravouhlým závitom majú trojuholníkové a lichobežníkové závity väčšie trenie. Pre normálne metrický závitα=60° a ƒ′=1,15ƒ, pre lichobežníkový závit α=30° a ƒ′=1,04ƒ je preto trenie v tomto závite väčšie ako pri pravouhlom závite, ale menšie ako pri trojuholníkovom.
Ryža. 4 - Trecia sila lichobežníkového závitu
Je zrejmé, že pomer medzi koeficientmi trenia ƒ a ƒ′ zodpovedá pomeru medzi uhlami trenia φ a φ′, kde φ′ je redukovaný uhol trenia: 
Pomery medzi silami v pravouhlých a trojuholníkových závitoch sú podobné. Analogicky so vzorcami teda vyplýva, že pre trojuholníkový alebo lichobežníkový závit je obvodová sila 
krútiaci moment v závite
stav samobrzdenia je určený výrazom ψ≤φ′, účinnosť 
a pre dvojicu samobrzdiacich skrutiek, kde ψ Ryža. 5 - Koncová dosadacia plocha matice
Trecí moment Tf na čelnej strane matice alebo hlavy skrutky, keď sú zaskrutkované, sa určuje nasledovne. Koncová dosadacia plocha hlavy matice alebo skrutky (obr. 5) sa považuje za prstencovú s vonkajším priemerom D rovná otvoru kľúča a vnútorný priemer d 0 rovný priemeru otvory pre skrutky, skrutky alebo kolíky. Všeobecne sa uznáva, že tlak na nosnú plochu je rozložený rovnomerne, t.j. 
Teda trecí moment na konci hlavy matice alebo skrutky 
alebo nakoniec 
Pre zjednodušenie výpočtov sa často predpokladá, že výsledná trecia sila ƒF na dosadaciu plochu matice alebo hlavy skrutky pôsobí tangenciálne ku kružnici so stredným priemerom d c , k dosadaciemu povrchu a momentu 
kde 
Posledný vzorec v technických výpočtoch poskytuje celkom dostatočnú presnosť.
Je zrejmé, že krútiaci moment zaskrutkovania matice alebo zaskrutkovania nastavovacej skrutky 
Skrutkové (skrutkové) páry skrutkových gerotorových čerpadiel odolné voči opotrebovaniu.
Gerotorové alebo jednozávitovkové čerpadlá sú objemové čerpadlá, ktorých princíp činnosti je založený na pohybe produktu rotujúcim rotorom po vnútornej špirále dvojcestného pevného statora. V tomto prípade nevznikajú tlakové rázy a nie je vystavená štruktúra prepravovaného produktu mechanický náraz. Penový betón sa neodlupuje. Skrutkové čerpadlá sa používajú v mnohých priemyselných odvetviach. Čerpacie pracovné teleso čerpadla je skrutkový otočný alebo skrutkový pár. Dvojica skrutiek pozostáva z jednozávitového rotora rotujúceho vo vnútri pevného elastického dvojzávitového statora (klietky). Geometrické parametre pár skrutiek, ako je dĺžka a priemer rotora a statora, stúpanie špirály, počet stúpaní, axiálna excentricita atď. určiť objem výslednej pracovnej dutiny medzi rotorom a statorom a počet takýchto dutín. Schopnosť závitovkového páru vyvinúť určitý tlak produktu na výstupe, pumpovať presne definované množstvo produktu na otáčku závitovky (rotora) a čerpať roztoky s určitou veľkosťou tuhej frakcie (2-16 mm) závisí od konštrukčné vlastnosti. Na vstupe skrutkového páru sa vytvára vákuum, takže čerpadlá sú samonasávacie. Skrutkové páry gerotorového čerpadla sú schopné čerpať rôzne abrazívne roztoky, husté a plyn obsahujúce kvapaliny a sú nositeľnou spotrebnou súčasťou jednotky čerpadla. Pri čerpaní roztokov brúsnej omietky a betónu sú pracovné plochy rotora a statora vystavené intenzívnemu abrazívnemu opotrebeniu, takže rotor je vyrobený z tvrdej zliatiny odolnej proti opotrebeniu a stator je vyrobený z elastického materiálu odolného proti opotrebeniu.
Rozsah skrutkových gerotorových čerpadiel:
— Stavebný sektor: omietky, tmely, lakovacie jednotky a stanice, čerpadlá na betón - maltu, stroje na striekaný betón a čerpanie cementové malty do studní na zakladanie stavieb, jednotiek na samonivelačné podlahy a strechy
— Čerpadlá pre chemický priemysel
– Viacfázové čerpadlá na čerpanie hustého, piesčitého a plynného oleja
— Lodičky liečebné zariadenia, kaly, dažďová voda do splaškových vôd, fekál na odčerpávanie hnoja pri chove zvierat a pod.
– Čerpanie banskej vody pri ťažbe
– Potravinové pumpy na čerpanie pást, krémov, mleté mäso, melasa, pyré, kečup, čokoláda, cesto, parfumové krémy atď.
— Čerpadlá na čerpanie výbušnín, rašeliny a uhoľných triesok, papieroviny, vápna, hliny, bitúmenu
Dávkovacie čerpadlá na meranie
Výhody skrutkových gerotorových čerpadiel.
- Veľký rozsah použitých závitových párov určuje široké spektrum závitových čerpadiel z hľadiska použitia, výkonu a výtlačného tlaku.
— Výtlačný tlak čerpadla je určený iba konštrukciou dvojice skrutiek a je konštantný pri akejkoľvek rýchlosti rotora a kapacite čerpadla.
- Výkon čerpadla sa mení s rýchlosťou otáčania rotora.
- Produkt sa podáva rovnomerne bez tlakových pulzácií.
— Vysoká účinnosťčerpadlo
— Efektívne čerpať husté, viskózne, viskózne kvapaliny, suspenzie a roztoky s vysoký obsah(do 60 %) plynu a pevných alebo vláknitých zložiek.
Na jednu otáčku rotora sa prečerpá presne fixné (až gramov) množstvo kvapaliny Funkcia presného dávkovania objemu alebo merania
— Skrutkové čerpadlá sú samonasávacie.
— Jednoduchosť konštrukcie čerpadla – neexistujú žiadne rotujúce epiploony.
- Tichý chod skrutkového páru.
- Jednoduchá údržba - výmena páru skrutiek bez demontáže čerpadla.
Inžinieri spoločnosti sú schopní vypočítať, navrhnúť a vyrobiť páry skrutiek s určitým súborom technických charakteristík alebo analógov akéhokoľvek importovaného páru skrutiek podľa pokynov zákazníka. Vyrábame oteruvzdorné skrutky a spony D6-3, D8-1,5 a 2L74 pre dovážané omietkové, tmelovacie a striekané betónové celky firiem Putzmeister, m-tec, Maltech, P.F.T., Putzknecht, Turbosol, Utiform, Borneman, Brinkman, Edilizia, Kaleta, MAI, Chemgrout, Foerdertechnik, Lutz,Filamos, Knoll, Power-spray, KTO,ATWG, Hi-Flex, Tumac, atď.
Spoločnosť vyrába skrutkové páry na mieru SO-115, D-4, D-5, SO-87 so zlepšenými technickými vlastnosťami na omietanie MASH-1-01, tmelenie SO-150B a lakovacie jednotky atď. výrobcov KSOM a JSC "MISOM OP" a Orlovský závod stavebnej techniky. Vylepšili sme dizajn niektorých párov skrutiek, čím sa zvýšila ich odolnosť, výtlačný tlak a iné technické údaje. Firma vyrába vrtule (rotory) zo zliatin odolných voči opotrebovaniu s vysokým obsahom tvrdých karbidov, takže majú životnosť 3-krát alebo viac skrutiek KSOM, opracované z ocele 40X.
Technológia výroby rovnostenných (Even Wall) statorových klietok párov skrutiek z polymérov odolných voči opotrebovaniu je zvládnutá. Nami vyrobené páry skrutiek SO-115, D-4, D-5, SO-87 za nižšie ceny a z hľadiska životnosti sú výrazne lepšie ako analógy KSOM. Ukazovateľ cena / kvalita je bezkonkurenčný, cena je o 20-30% nižšia, životnosť je 3x vyššia. Kúpou a prevádzkou nášho páru oceníte jeho nepopierateľné výhody a ušetríte nemalé finančné prostriedky na vrtuľový pár a jeho dodávku.
Na vytvorenie obrábacích strojov s programovým numerickým riadením je potrebné použiť guľôčkové skrutky. Líšia sa nielen vzhľad ale aj dizajnom. Na výber konkrétny model mali by ste sa vopred oboznámiť so štruktúrou a komponentmi guľôčkovej skrutky.
Účel guľôčkových skrutiek
Všetky typy guľôčkových skrutiek pre CNC stroje sú určené na premenu rotačného pohybu na translačný. Konštrukčne sa skladajú z tela a vodiacej skrutky. Líšia sa od seba veľkosťou a technickými vlastnosťami.
Hlavnou požiadavkou je minimalizovať trenie počas prevádzky. Za týmto účelom je povrch komponentov podrobený dôkladnému procesu brúsenia. Výsledkom je, že počas pohybu vodiacej skrutky nedochádza k ostrým skokom v jej polohe vzhľadom na puzdro s ložiskami.
Okrem toho sa na dosiahnutie hladkej jazdy nepoužíva klzné trenie vzhľadom na čap a telo, ale odvaľovanie. Na dosiahnutie tohto efektu sa používa princíp guľôčkových ložísk. Takáto schéma zvyšuje charakteristiky preťaženia guľôčkových skrutiek pre CNC stroje a výrazne zvyšuje účinnosť.
Hlavné súčasti guľôčkovej skrutky:
- vodiaca skrutka. Navrhnuté na premenu rotačného pohybu na translačný. Na jeho povrchu je vytvorený závit, hlavnou charakteristikou je jeho stúpanie;
- rám. Počas pohybu vodiacej skrutky dochádza k posunu. Na telo je možné inštalovať rôzne komponenty stroja: frézy, vŕtačky atď.;
- loptičky a vložky. Nevyhnutné pre plynulý chod tela vzhľadom na os vodiacej skrutky.
Napriek všetkým výhodám tohto dizajnu sa guľôčkové skrutky pre CNC používajú iba pre stredné a malé stroje. Je to spôsobené možnosťou vychýlenia skrutky, keď je puzdro umiestnené v jeho strednej časti. V na stojaci napätý maximálna povolená dĺžka je 1,5 m.
Podobné vlastnosti má aj prevodovka skrutka-matica. Táto schéma sa však vyznačuje rýchlym opotrebovaním komponentov v dôsledku ich vzájomného neustáleho trenia.
Aplikácie s guľôčkovou skrutkou
Relatívna jednoduchosť dizajnu a možnosť výroby guľôčkovej skrutky s rozdielne vlastnosti rozširuje svoju pôsobnosť. V dnešnej dobe sú guľôčkové skrutky neoddeliteľnou súčasťou domácich CNC frézok. No, rozsah nie je obmedzený na toto.
Guličkové skrutky je možné vzhľadom na ich všestrannosť inštalovať nielen do CNC strojov. Hladký chod a prakticky nulové trenie z nich robí nenahraditeľné komponenty v presných meracích prístrojoch, lekárskych prístrojoch a strojárstve. Často na vyberanie domáce vybavenie odoberajte náhradné diely z týchto zariadení.
Umožňujú to nasledujúce vlastnosti:
- minimalizácia strát trením;
- vysoký pomer nosnosť s malými rozmermi konštrukcie;
- nízka zotrvačnosť. Pohyb tela nastáva súčasne s otáčaním skrutky;
- Žiadny hluk a hladký chod.
Treba však brať do úvahy aj nevýhody guľôčkových skrutiek pre CNC zariadenia. V prvom rade sú komplexná štruktúra zboru. Aj keď je jeden z komponentov mierne poškodený, guľôčková skrutka nebude môcť vykonávať svoje funkcie. Existujú tiež obmedzenia týkajúce sa rýchlosti otáčania skrutky. Prekročenie tohto nastavenia môže spôsobiť vibrácie.
Aby sa zmenšila axiálna vôľa, montáž sa vykonáva s presahom. Na tento účel je možné nainštalovať gule so zvýšeným priemerom alebo dve matice s axiálnym posunom.
Charakteristika guľôčkových skrutiek pre CNC zariadenia
Na výber optimálny model guľôčkové skrutky pre CNC stroje, pozrite si technické špecifikácie. V budúcnosti ovplyvnia výkon zariadenia a dobu jeho neopravovacej prevádzky.
Hlavným parametrom guľôčkovej skrutky pre CNC stroje je trieda presnosti. Podľa vypočítaných charakteristík určuje mieru chyby v polohe mobilného systému. Trieda presnosti môže byť od C0 do C10. Chybu posunu musí uviesť výrobca, špecifikovanú v technický pas Produkty.
| Trieda presnosti | C0 | C1 | C2 | C3 | C5 | C7 | C10 |
| Presnosť 300 µm | 3,5 | 5 | 7 | 8 | 18 | 50 | 120 |
| Chyba na otočenie skrutky | 2,5 | 4 | 5 | 6 | 8 |
Okrem toho pri výbere musíte zvážiť nasledujúce parametre:
- pomer maximálnej a požadovanej rýchlosti motora;
- celková dĺžka závitu vodiacej skrutky;
- ukazovatele priemerného zaťaženia pre celú štruktúru;
- hodnota axiálneho zaťaženia - predpätie;
- geometrické rozmery - priemer skrutky a matice;
- parametre motora - krútiaci moment, výkon a ďalšie charakteristiky.
Tieto údaje musia byť vopred vypočítané. Malo by sa pamätať na to, že skutočné vlastnosti guľôčkových skrutiek pre CNC zariadenia sa nemôžu líšiť od vypočítaných. Inak to povedie k nesprávna práca stroj.
Počet otáčok guľôčok v jednom kruhu určí mieru prenosu krútiaceho momentu z hriadeľa na telo. Tento parameter závisí od priemeru guľôčok, ich počtu a prierezu hriadeľa.
Inštalácia guľôčkovej skrutky na CNC stroji
Po výbere optimálneho modelu je potrebné premyslieť schému inštalácie guľôčkovej skrutky na CNC stroji. Na tento účel sa predbežne vypracuje konštrukčný výkres, zakúpia sa alebo vyrobia ďalšie komponenty.
Pri vykonávaní práce je potrebné zvážiť nielen technické vlastnosti guľôčkovej skrutky. Jeho hlavným účelom je pohyb prvkov stroja pozdĺž určitej osi. Preto by ste mali vopred myslieť na upevnenie procesorovej jednotky na telo guľôčkovej skrutky pre CNC stroje. Veľkosť je potrebné skontrolovať montážne otvory, ich umiestnenie na tele. Malo by sa pamätať na to, že akékoľvek mechanická obnova pohon guľôčkovou skrutkou môže viesť k negatívnym zmenám v jeho charakteristikách.
Poradie inštalácie v tele CNC stroja.
- Stanovenie optimálnych technických charakteristík.
- Meranie dĺžky hriadeľa.
- Vytvorenie schémy na spárovanie montážnej časti hriadeľa s rotorom motora.
- Inštalácia ozubeného kolesa na telo stroja.
- Kontrola zdravia uzla.
- Spojenie všetkých hlavných komponentov.
Potom môžete vykonať prvú skúšobnú prevádzku zariadenia. Počas práce by nemali byť žiadne oscilácie a vibrácie. Ak sa objavia, vykonajte dodatočnú kalibráciu komponentov.
Ak sa guľôčková skrutka počas prevádzky CNC stroja pokazí, opravu ozubeného kolesa je možné vykonať nezávisle. Na tento účel si môžete objednať špeciálnu súpravu. Vo videu sa môžete zoznámiť s funkciami reštaurátorských prác:
1. Špecifikácie
Guľôčkové skrutky ako NBS sa vyznačujú prísnymi kontrolami kvality vykonávanými počas každého výrobného procesu.
Vysoký výkon skrutky umožňujú zníženie krútiaceho momentu až o 70 % v porovnaní s tradičnými trapézovými skrutkami, ako v aplikáciách všeobecný účel(premena rotačného pohybu na translačný pohyb), a v špeciálnych aplikáciách (transformácia translačného pohybu na rotačný pohyb).
1.1 Kontaktná geometria
Gotický oblúk poskytuje značnú pevnosť vrtule pri zachovaní presnosti a nízkych hodnôt krútiaceho momentu.
2. Možnosti výberu pre guľôčkové skrutky (s guľôčkovým obehom) NBS
- Výber guľôčkovej skrutky (s obehom guľôčok) je určený nasledujúcimi parametrami:
- - Trieda presnosti
- - Stúpanie závitu
- - Menovitá životnosť
- - Spôsob montáže
- - Kritická rýchlosť otáčania
- - Tuhosť
- - Pracovná teplota
- - Mazanie
2.1 Trieda presnosti
Guličkové skrutky (obehové guľôčky) NBS sú dostupné v nasledujúcich triedach presnosti:
CO. C1. C2. C3. C5. C7. C10
Každá trieda presnosti je určená nasledujúcimi parametrami:
E. e. ezoo. e2∏
Nižšie uvedená tabuľka poskytuje popis ich významov.
| Termín | Odkaz | Definícia |
| Kompenzácia dĺžky zdvihu | T | Kompenzácia dĺžky zdvihu - rozdiel medzi teoretickou a nominálnou dĺžkou zdvihu; často malá výška kompenzácie (v porovnaní s nominálnym cestovaním). potrebné na kompenzáciu predĺženia spôsobeného zvýšením teploty alebo vonkajším zaťažením. Ak táto kompenzácia nie je potrebná, teoretický kurz sa rovná nominálnemu. |
| Skutočná dĺžka zdvihu | - | Skutočná dĺžka zdvihu je axiálny posun medzi skrutkou a maticou. |
| Priemerná dĺžka zdvihu | - | Priemerná dĺžka zdvihu je priamka, ktorá sa najviac približuje skutočnej dĺžke zdvihu; priemerná dĺžka zdvihu je sklon skutočnej dĺžky zdvihu. |
| Priemerná odchýlka zdvihu | E | Odchýlka priemernej dĺžky zdvihu je rozdiel medzi priemerná a teoretická dĺžka zdvihu. |
| Zmena kurzu | e ezoo e2p |
Zmeny zdvihu je pás s dvoma rovnobežnými čiarami priemernej dĺžky zdvihu. Maximálny rozsah zmeny na zdvih. Rozsah zmeny meraný počas normálnej časti dráhy 300 mm. Chyba hádzania, rozsah zmeny na otáčku (2 radiány). |
| Trieda presnosti | C0 | C1 | C2 | C3 | C5 | C7 | C10 | |||||||
| Dĺžka pohybovať sa [mm] |
od: | pred: | ±E | e | ±E | e | ±E | e | ±E | e | ±E | e | e | e |
| 100 | 3 | 3 | 3.5 | 5 | 5 | 7 | 8 | 8 | 18 | 18 | ±50/ 300 mm |
±210/ 300 mm |
||
| 100 | 200 | 3.5 | 3 | 4.5 | 5 | 7 | 7 | 10 | 8 | 20 | 18 | |||
| 200 | 315 | 4 | 3.5 | 6 | 5 | 8 | 7 | 12 | 8 | 23 | 18 | |||
| 315 | 400 | 5 | 3.5 | 7 | 5 | 9 | 7 | 13 | 10 | 25 | 20 | |||
| 400 | 500 | 6 | 4 | 8 | 5 | 10 | 7 | 15 | 10 | 27 | 20 | |||
| 500 | 630 | 6 | 4 | 9 | 6 | 11 | 8 | 16 | 12 | 30 | 23 | |||
| 630 | 800 | 7 | 5 | 10 | 7 | 13 | 9 | 18 | 13 | 35 | 25 | |||
| 800 | 1000 | 8 | 6 | 11 | 8 | 15 | 10 | 21 | 15 | 40 | 27 | |||
| 1000 | 1250 | 9 | 6 | 13 | 9 | 18 | 11 | 24 | 16 | 46 | 30 | |||
| 1250 | 1600 | 11 | 7 | 15 | 10 | 21 | 13 | 29 | 18 | 54 | 35 | |||
| 1600 | 2000 | 18 | 11 | 25 | 15 | 35 | 21 | 65 | 40 | |||||
| 2000 | 2500 | 22 | 13 | 30 | 18 | 41 | 24 | 77 | 46 | |||||
| 2500 | 3150 | 26 | 15 | 36 | 21 | 50 | 29 | 93 | 54 | |||||
| 3150 | 4000 | 30 | 18 | 44 | 25 | 60 | 35 | 115 | 65 | |||||
| 4000 | 5000 | 52 | 30 | 72 | 41 | 140 | 77 | |||||||
| 5000 | 6300 | 65 | 36 | 90 | 50 | 170 | 93 | |||||||
| 6300 | 8000 | 110 | 60 | 210 | 115 | |||||||||
| 8000 | 10000 | 260 | 140 | |||||||||||
| 10000 | 12500 | 320 | 170 | |||||||||||
| Trieda presnosti | C0 | C1 | C2 | NW | C5 | C7 | C10 |
| e zoo | 3.5 | 5 | 7 | 8 | 18 | 50 | 210 |
| e 2π | 2.5 | 4 | 5 | 6 | 8 |
2.2 Predbežné načítanie a ukončenie hry
Predpätie a axiálna vôľa guľôčkových skrutiek NBS sú uvedené v tabuľke nižšie.
| Trieda predpätia | P0 | P1 | R2 | RZ | RA |
| Axiálna vôľa | Áno | nie | nie | nie | nie |
| Predpätie | nie | nie | Jednoduché | Priemerná | Silný |
V nižšie uvedených tabuľkách sú uvedené hlavné pokyny pre výber triedy presnosti, predpätia a axiálnej vôle guľôčkových skrutiek (obežných guľôčok) NBS.
| Trieda presnosti | Predbežné načítanie a ukončenie prehrávania | Typ matice | Typ vodiacej skrutky |
| Od 10 | RO (s axiálnou vôľou) | Slobodný | vrúbkovaný |
| Od 7 | P1 alebo RO | Na požiadanie | Valcované alebo narovnávané |
| Od 5 | Na požiadanie; štandard 0TNBS-P2 |
Na požiadanie | chyby krokov |
| Od 3 | Na požiadanie; štandard 0TNBS-P2 |
Na požiadanie | Narovnané, s osvedčením o kontrole chyby krokov |
| Model | jediná matica | dvojitá matica |
| 1605 | 1±3N | 3±6N |
| 2005 | 1±3N | 3±6N |
| 2505 | 2±5 N | 3±6N |
| 3205 | 2±5 N | 5±8N |
| 4005 | 2±5 N | 5±8N |
| 2510 | 2±5 N | 5±8N |
| 3210 | 3±6N | 5±8N |
| 4010 | 3±6N | 5±8N |
| 5010 | 3±6N | 8 ± 12 N |
| 6310 | 6 ± 10 N | 8 ± 12 N |
| 8010 | 6 ± 10 N | 8 ± 12 N |
2.3 Stúpanie závitu
Výber stúpania skrutiek závisí od nasledujúceho vzorca:
kde:
Ph = stúpanie skrutiek [mm]
Vmax = maximálna rýchlosť jazdy systému [m/min]
n max = maximálna rotácia vrtule [min 1]
V prípade, že výsledkom rovnice nie je celé číslo, zaokrúhlená hodnota by sa mala zvoliť výberom z dostupných krokov.
Berúc do úvahy možnú variabilitu osových zaťažení, spôsobenú napríklad prítomnosťou zotrvačných síl, treba vypočítať hodnotu zaťaženia označenú ako „priemerné dynamické zaťaženie Pm“, ktorá určuje rovnaké premenlivé faktory zaťaženia.
2.4.1 Priemerné dynamické zaťaženie
Na výpočet guľôčkovej skrutky podliehajúcej premenlivým prevádzkovým podmienkam sa používajú priemerné hodnoty Pm a n m:
P m = priemerné dynamické axiálne zaťaženie [N]
n m = priemerná rýchlosť[min -1]
Pri nepretržitom zaťažení a podmienkach s premenlivou rýchlosťou možno dosiahnuť nasledujúce hodnoty:
V podmienkach premenlivého zaťaženia a nepretržitej rýchlosti je možné dosiahnuť nasledujúce hodnoty:
Pri premenlivom zaťažení a premenlivej rýchlosti je možné dosiahnuť nasledujúce hodnoty:
Výber vrtule v závislosti od pôsobiacich a (alebo) požadovaných tlačných síl je určený nasledujúcimi hodnotami:
- Statická nosnosť Coa
- Dynamická nosnosť Ca
Statická únosnosť Coa (alebo faktor únosnosti) je definovaná ako zaťaženie konštantnej intenzity pôsobiace na os vrtule, ktoré v bode maximálnej sily medzi časťami, ktoré sú v kontakte, nastaví trvalú deformáciu rovnajúcu sa 1/10000 priemer valivého telesa.
Hodnoty coa sú uvedené v tabuľkách veľkostí.
2.5.1 Statický bezpečnostný faktor as Statický bezpečnostný faktor a s (alebo statický bezpečnostný faktor) je daný nasledujúcou rovnicou:
2.5.2 Faktor tvrdosti f H
Faktor tvrdosti zohľadňuje tvrdosť povrchu obežných dráh:
kde:
tvrdosť stopy HsV10 = skutočná tvrdosť stopy vyjadrená v jednotkách Vickers so skúšobným zaťažením 98,07 N
700HV10 = tvrdosť rovná 700 Vickers so skúšobným zaťažením rovnajúcim sa 98,07 (700HV10 ≈ 60 HRC)
2.5.3 Faktor presnosti f ac
Faktor presnosti zohľadňuje tolerancie spracovania skrutky, a teda triedu presnosti zodpovedajúcu norme.
V tabuľke sú uvedené niektoré príklady.
Potreba statického bezpečnostného faktora a s > 1 je spôsobená možnou prítomnosťou otrasov a (alebo) vibrácií, rozbehových a zastavovacích momentov, náhodných zaťažení, ktoré môžu viesť k zlyhaniu systému.
V tabuľke nižšie sú uvedené hodnoty statického bezpečnostného faktora podľa typu aplikácie.
Dynamická kapacita zaťaženia Ca (alebo dynamický faktor zaťaženia) je konštantné intenzívne dynamické zaťaženie pôsobiace na os skrutky, ktoré určuje životnosť 10 6 otáčok.
Hodnoty C a sú uvedené v rozmerových tabuľkách.
2.7 Menovitá životnosť L
Menovitá životnosť L (toto je teoretický chod dokončený aspoň 90 % exponenciálneho počtu rovnakých guľôčkových skrutiek (s guľôčkovým obehom) vystavených rovnakým podmienkam zaťaženia bez známok únavy materiálu) je určená nasledujúcimi podmienkami:
- Matica bez predpätia
- Matica s predpätím
2.7.1 Matica bez predpätia
Pre guľôčkové skrutky (obehové guľôčky) s maticou bez predpätia je výpočet menovitej životnosti vyjadrenej v otáčkach daný nasledujúcim vzorcom:
kde:
P m = priemerné dynamické axiálne zaťaženie [N]
- Trieda presnosti skrutiek 1 až 5
- Spoľahlivosť až 90%
kde:
a 1 = bezpečnostný faktor
2.7.2 Koeficient a 1
Koeficient a 1 zohľadňuje možnosť nevychýlenia C%.
| C% | 80 | 85 | 90 | 92 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 |
| 1 | 1.96 | 1.48 | 1.00 | 0.81 | 0.62 | 0.53 | 0.44 | 0.33 | 0.21 |
Treba poznamenať, že pre С% = 90 a 1 = 1,00
2.7.3 Matica s predpätím
Platnosť nasledujúcich vzorcov je spôsobená udržiavaním konštantného predpätia; v opačnom prípade treba brať do úvahy prípad s maticou bez predpätia.
Pre guľôčkové skrutky (obehové guľôčky) s predpätou maticou je výpočet menovitej životnosti vyjadrenej v otáčkach daný nasledujúcim vzorcom:
kde:
L 10 = menovitá životnosť [otáčky]
L10b - (Ca/Pm2) x 106
Nominálna životnosť L 10a a L1 0b pre dve polovice matice.
- Táto rovnica platí v nasledujúcich prípadoch:
- Tvrdosť obežnej dráhy = 60HRC
- Trieda presnosti skrutiek od 1 do 5;
- Spoľahlivosť až 90%.
Ak prevádzkové podmienky nezodpovedajú vyššie uvedeným podmienkam, mal by sa použiť nasledujúci vzorec:
kde:
L 10 = menovitá životnosť [otáčky]
L 10 a \u003d (C a / P m1) 3 X 10 6
L10b - (Ca/Pm2) x 106
a 1 = bezpečnostný faktor;
f ho = faktor tvrdosti (pozri statický bezpečnostný faktor a s)
f ac = faktor presnosti (pozri statický bezpečnostný faktor a s)
P m1 a P m2 - priemerné axiálne dynamické zaťaženia pre dve polovice matice;
P r = sila predpätia [N]
2.7.4 Menovitá životnosť v hodinách Lh
Pomocou L 10 (nominálna životnosť vyjadrená v otáčkach) môžete vypočítať nominálnu životnosť v hodinách prevádzky L h ;
kde:
L m = prevádzkový čas [hodiny]
n m = priemerná rýchlosť otáčania [min -1 ]
m i = rýchlosť [MIN -1 ]
qi = percentuálne rozdelenie [%]
2.7.5 Menovitá životnosť v km Lkm
Pomocou L 10 (nominálna životnosť vyjadrená v otáčkach) je možné vypočítať nominálnu životnosť prejdenej vzdialenosti v km L km .
kde:
L km = nominálna životnosť [km]
P h = stúpanie skrutiek [mm]
Nasledujúca tabuľka poskytuje pokyny pre typickú životnosť guľôčkových skrutiek pre všeobecné použitie.
2.8 Spôsob montáže
Spravidla existujú nasledujúce typy držiaky na guľôčkové skrutky:
Použitý spôsob montáže je funkciou podmienok aplikácie, poskytuje tuhosť a požadovanú presnosť.
2.9 Kritická rýchlosť otáčania
Maximálna rýchlosť otáčania guľôčkovej skrutky nesmie prekročiť 80 % kritickej rýchlosti.
Kritická rýchlosť otáčania je bod, v ktorom skrutka začína vibrovať, pričom vzniká rezonančný efekt spôsobený frekvenciou vibrácií zodpovedajúcou vlastnej frekvencii skrutky.
Hodnota kritickej rýchlosti závisí od vnútorného priemeru vodiacej skrutky, spôsobu uchytenia hrán a dĺžky voľného priehybu.
Kritická rýchlosť sa meria podľa nasledujúceho vzorca:
kde:
n cr = kritická rýchlosť [min -1 ]
f kn = súčiniteľ upevnenia
d 2 = vnútorný priemer vretena [mm]
l n = voľná dĺžka priehybu [mm]
V závislosti od typu upevnenia sa dodávajú hodnoty f kn:
kde:
urobiť = menovitý priemer[mm]
da = priemer gule [mm]
a = kontaktný uhol (= 45)
Dĺžka hodnoty voľného vychýlenia l n je určená v závislosti od:
- Matice bez predpätia
l n = Vzdialenosť medzi spojovacími prvkami [mm]
-Matica s predpätím
l n = maximálna vzdialenosť medzi polovicou matice a upevnením [mm] (v prípade pevného-uvoľneného upevnenia treba brať do úvahy maximálnu vzdialenosť medzi polovicou matice a voľným okrajom skrutky)
n max = maximálne otáčky vrtule [ot./min]
Kritické zaťaženie je maximálne axiálne zaťaženie, ktorému môže byť skrutka vystavená bez ohrozenia stability systému; v prípade, že maximálne axiálne zaťaženie pôsobiace na skrutku dosiahne alebo prekročí hodnotu kritického zaťaženia, a nový formulár sila na skrutku, ktorá sa nazýva "špičkové zaťaženie", spôsobuje okrem jednoduchého stlačenia dodatočné vychýlenie.
Tento jav spojený s elastickými vlastnosťami komponentu sa stáva citlivejším, keď veľká dĺžka voľného vychýlenia skrutky bude mať pozoruhodné hodnoty vo vzťahu k jej prierezu. Hodnota kritického zaťaženia je určená nasledujúcim vzorcom:
kde:
P cr = kritické zaťaženie [N]
f kp = súčiniteľ upevnenia
d 2 = vnútorný priemer hriadeľa skrutky [mm] (pozri kritické otáčky)
l cr = voľná dĺžka priehybu [mm]
V závislosti od typu nástavca sa dodávajú hodnoty fkp:
| One-Piece - One-Piece | f kr = 40,6 | |
| One-Piece - Support | f kp = 20,4 | |
| Referencia - Referencia | f kp = 10,2 | |
| Jednodielne - voľné | f kp = 2,6 | |
Pre výpočet kritického zaťaženia je hodnota la určená maximálnou vzdialenosťou medzi polovicou matice a spojovacím prvkom.
Pre väčšiu bezpečnosť by sa maximálne prípustné axiálne zaťaženie malo považovať za polovicu kritického zaťaženia:
P max = maximálne prípustné axiálne zaťaženie [N]
2.11 Tuhosť
Axiálna tuhosť pohybového systému vybaveného guľôčkovou skrutkou je určená nasledujúcim vzorcom:
kde:
K = axiálna tuhosť systému
P = zaťaženie nápravy [N]
e = axiálna deformácia systému [µm]
Osová tuhosť systému K je funkciou axiálnej tuhosti jednotlivých komponentov, ktoré ho tvoria: vodiaca skrutka, matica, podpery, spojovacie podperné prvky a matica.
kde:
K s = axiálna tuhosť vodiacej skrutky
K N = axiálna tuhosť matice
Kin = osová tuhosť podpier
K n = spojovacia axiálna tuhosť nosné prvky a orechy
2.11.1 Ks- Axiálna tuhosť vodiacej skrutky
Hodnota tuhosti Ks je funkciou upevňovacieho systému.
Spôsob montáže: Jeden kus - jeden kus
kde:
d 2 = vnútorný priemer (pozri kritické otáčky)
l s = vzdialenosť medzi strednou osou dvoch spojovacích prvkov
Spôsob montáže: Jednodielny - Podpera
kde:
d 2 = vnútorný priemer [mm] (pozri kritickú rýchlosť)
l s = maximálna vzdialenosť medzi strednými upevňovacími osami a maticou [mm].
2.11.2 K N - Axiálna tuhosť matice
Dvojitá matica s predpätím
kde:
K = tuhosť stola
F pr = sila predpätia [N]
Jednoduchá matica bez predpätia
Hodnota KN je určená nasledujúcim vzorcom:
kde:
P = zaťaženie nápravy [N]
C a = dynamická nosnosť [N]
2.11.3 Kv - Osová tuhosť podpier
Axiálna tuhosť podpier vrtule je spôsobená tuhosťou ložísk.
Pre tuhé guľkové ložiská s kosouhlým stykom platia tieto vzorce:
kde:
bv = axiálna deformácia ložiska
Q = zaťaženie na loptičku [N]
β = kontaktný uhol (45°)
d = priemer gule [mm]
N = počet loptičiek
Tuhosť spojovacích nosných prvkov a matíc je charakteristická pre stroj, a preto nezávisí od systému skrutka, matica, podpery.
2.12 Prevádzková teplota
V prípade upevnenia z jedného kusa a jedného kusu je potrebné vziať do úvahy možnú tepelnú rozťažnosť spôsobenú zvýšením teploty vrtule počas prevádzky; takáto rozťažnosť, ak je vhodne zabezpečená, spôsobuje dodatočné axiálne zaťaženie systému, ktoré Môže to viesť k poruche systému. Na vyriešenie problému musí byť skrutka dostatočne predpätá.
kde:
AL = zmena dĺžky [mm] a = koeficient tepelnej rozťažnosti
(11,7 x 10-6 [°C -1])
L = dĺžka skrutky [mm]
AT = zmena teploty [°C]
2.13 Mazanie
Pri mazaní guľôčkových skrutiek NBS je potrebné dodržiavať nasledujúce pokyny.
2.13.1 Mazanie olejom
Malo by byť uprednostňované daný typ mazanie v prípade prevádzky pri vysokých rýchlostiach. Mazacie kvapaliny, ktoré je možné použiť, majú rovnaké vlastnosti ako tie, ktoré sa používajú na mazanie valivých ložísk (VG 68 až VG 460). Výber viskozity je funkciou výkonu a prevádzkového prostredia: teplota, rýchlosť otáčania, prevádzkové zaťaženie; len pre skrutky s nízkou rýchlosťou otáčania sa odporúča použiť triedy s vysokou viskozitou (asi VG 400).
V tomto prípade nie je potrebné podať žiadosť osobitnú pozornosť na údržbu, s výnimkou neustáleho prísunu mazacieho oleja do systému (intervaly premazania sú kratšie ako u agregátov používajúcich mazanie tukom).
V každom prípade je potrebné dodržiavať pokyny výrobcu oleja.
2.13.2 Mazivo
Tukové mazanie je určené pre nízke otáčky.
Pri výbere maziva treba brať do úvahy predpisy platné pre mazanie valivých ložísk; preto sa odporúča používať skôr mazivo na báze lítiového mydla než mazivá s pevnými prísadami (ako sú napríklad MoS2 alebo grafitové mazivá), s výnimkou veľmi nízkych otáčok; odporúča sa však dodržiavať pokyny výrobcu maziva.
3. Krútiaci moment a menovitý výkon
Na približný výpočet hodnôt krútiaceho momentu motora a výkonu na prevod rotačného pohybu na priamočiary pohyb musíte použiť tieto vzorce:
kde:
Pmax = maximálne efektívne zaťaženie [N]
Ph = stúpanie závitu [mm]
ɳ v = mechanická účinnosť vrtule (približne 0,9)
ɳ t = mechanická účinnosť prevodu motora a vrtule
(prevodovka ɳ t = 0,95+0,98);
z = prevodový pomer motor - vrtuľa
Kedy priame spojenie motor - vrtuľa, z=1 a ɳ 2 =1.
kde:
Nm = menovitý výkon motora [kW]
Mm = menovitý krútiaci moment [Nm]
Pmax = maximálny režim otáčania vrtule [min]
z = prevodový pomer motora - skrutka (Pmax X Z = P motor)
V prípade premeny priamočiareho pohybu na rotačný pohyb existuje:
M r = zaťažovací moment [Nm]
P max = maximálne efektívne zaťaženie [N]
P h = stúpanie závitu [mm]
ɳ r = mechanická účinnosť (približne 0,8
4. Príklady inštalácie
| Typový kód matice | Smer skrutky |
Nominálny priemer skrutka [mm] |
Rozstup [mm] | Typ príruby | Kód spracovania | Trieda presnosť |
generál dĺžka skrutka [mm] |
Kód predpätie |
||
| Single resp dvojitý |
Prírubové príp bez príruby |
Typ | ||||||||
| V = slobodný W = dvojnásobok |
F = prírubové C = prírubové |
U ja E Komu M |
R = vpravo L = vľavo |
_ | - | N = bez rezu S = jednoduchý rez D = dvojitý rez |
C = opravené F = vrúbkované |
Od 0 Od 1 Od 2 Od 3 Od 5 Od 7 Od 10 |
- | P0 P1 R2 RZ P4 |
6. Výpočtový program NBS pre guľôčkové skrutky (s guľôčkovým obehom)
V našom internetovom obchode si môžete zakúpiť
Alebo kontaktujte našich špecialistov na bezplatnom telefónnom čísle 8 800 700 72 07
Taktiež odoslaním prihlášky na Email [chránený e-mailom] webové stránky
