Обновлено в мае 2015 года. || Шариковые винты используются для изменения направления движения — от вращательного к прямолинейному или от линейного к вращательному. Преимущество шариковых винтов заключается в том, что они выполняют эту функцию с минимальным трением.
Основными компонентами шарикового винта являются гайка, винт со спиральными канавками и шарики (часто изготовленные из стали, керамики или твердого пластика), которые перекатываются между гайкой, винтом и канавками при вращении винта или гайки. Шарики направляются в систему возврата шариков гайки и перемещаются по непрерывной траектории к противоположному концу гайки. С обеих сторон гайки часто используются уплотнители, предотвращающие попадание мусора в гайку и препятствующие плавному перемещению.
За последние несколько лет достижения в области производства и материалов позволили повысить производительность шариковых винтов, поэтому сегодня разработчики станков могут добиться более совершенного линейного перемещения с их помощью при меньших затратах. Некоторые усовершенствования включают в себя тот факт, что шариковые винты последнего поколения обладают большей плотностью нагрузки, чем когда-либо, что позволяет разработчикам увеличить производительность при меньших габаритах корпуса. Также наблюдается тенденция к большей миниатюризации, а также к более быстрому изготовлению шариковых винтов с использованием накатанных и заточенных винтов.
ШВП подходят для применений, требующих легкого и плавного перемещения, точного позиционирования и перемещения тяжелых грузов. В качестве примеров можно привести станки, сборочные устройства, устройства для перемещения по оси X-Y, Z-Z и роботы.
Шариковые винты обычно классифицируются в зависимости от таких факторов, как точность хода, осевой зазор и предварительный натяг, а также соотношение срока службы и нагрузки. Точность хода определяется степенью преобразования вращательных движений вала в линейное перемещение. Поскольку точность хода и осевой зазор зависят от способа изготовления шарико-винтового вала и сборки гайки, высокая точность хода и нулевой осевой зазор, как правило, связаны с относительно высокой стоимостью прецизионных заточенных шарико-винтов, в то время как более низкая точность хода и некоторый осевой зазор связаны с более дешевыми накатанными шарико-винтами. Шарико-винтовые валы, изготовленные прокаткой или другими способами, дают менее точный, но механически эффективный и менее дорогой шарико-винт.
Осевой зазор это степень, до которой шариковая гайка может быть перемещена в направлении оси винта без какого-либо вращения ни гайки, ни винта.
Предварительный натяг применяется для устранения осевого люфта. Устраняет люфт и повышает жесткость.
Циркуляция шариков внутри шариковой гайки может повлиять на точность и повторяемость. Таким образом, шариковые гайки выпускаются с различными вариантами предварительного натяга, позволяющими уменьшить или устранить осевой зазор при вращении вокруг винта. Минимальный осевой зазор обеспечивает, например, более высокую точность, поскольку при повторном зацеплении шариков зазор в них не приводит к потере подвижности.
Существует несколько способов предварительной загрузки. Некоторые распространенные методы включают в себя увеличение размера шариков внутри корпуса гайки; использование так называемой “двойной гайки” или “натяжной гайки”; или использование искусственного смещения в спирали дорожки качения для изменения угла зацепления шариков (метод “сдвига хода”) и намеренного вдавливания шариков в состояние предварительного натяга. Каждый метод имеет свои преимущества и недостатки, но все они служат для минимизации или устранения зазора между гайкой и винтом.
Пожалуй, самым большим преимуществом шариковых винтов является их высокий КПД, который может превышать 90%. В отличие от этого, ходовые винты Acme в среднем имеют КПД около 50% или менее. Кроме того, они обладают минимальным тепловым воздействием. Люфт может быть устранен за счет предварительной нагрузки. Шариковые винты также обеспечивают плавное перемещение во всем диапазоне хода. Более высокая стоимость шариковых винтов может быть компенсирована снижением энергопотребления при аналогичной производительности.
Одним из недостатков шариковых винтов является то, что они требуют высокого уровня смазки. Шариковые винты всегда следует смазывать надлежащим образом, используя подходящий тип смазки, чтобы предотвратить коррозию, уменьшить трение, продлить срок службы и обеспечить эффективную работу.
Поскольку шарикоподшипники представляют собой подшипниковую систему, они нуждаются в определенной смазке, чтобы избежать контакта шариков металла с металлом в дорожке качения. Хотя в качестве смазки можно использовать масло или консистентную смазку, рекомендуется избегать твердых добавок (таких как графит), поскольку они могут засорить систему рециркуляции. Рекомендуется использовать смазку типа NLGI № 2, но выбор также зависит от области применения, например, пищевую или другую специальную смазку. Шариковые винты, особенно те, которые используются в станкостроении, как правило, требуют смазки с противоизносными присадками для предотвращения чрезмерного износа.
Для получения дополнительной информации о приводах с шариковинтовым приводом посетите также наш партнерский сайт:
linearmotiontips.com/category/linear-actuators
Также прочтите соответствующую статью:Как определить размер и выбрать шариковые винты: Руководство для инженера
Количество смазки будет фиксированным, но частота смазывания будет варьироваться в зависимости от таких факторов, как характеристики рабочего цикла или загрязнение окружающей среды. Загрязненная смазка может увеличить трение. Кроме того, ШВП могут выйти из строя, если шарики заедут на металлическую стружку или грязь в канавках качения шариковой резьбы. Использование смазочных материалов, рекомендованных производителями станков, может помочь предотвратить этот эффект. Использование телескопических крышек или сильфонов помогает содержать ШВП в чистоте при использовании в средах с большим количеством загрязнений.
Правильная установка шариковых винтов также важна, но при этом необходимо соблюдать осторожность, так как шариковые винты более подвержены повреждениям при монтаже, чем ходовые винты.
Вам также может понравиться:
Свежие комментарии