Os fusos de esferas são produtos ideais para converter movimento rotativo em movimento linear ou converter movimento linear em movimento rotativo.
O fuso de esferas é o elemento de transmissão mais comumente usado em máquinas de ferramentas e máquinas de precisão. Sua principal função é converter movimento rotativo em movimento linear, ou converter torque em força repetitiva axial, e possui as características de alta precisão, reversibilidade e alta eficiência. Os fusos de esferas são amplamente utilizados em diversos equipamentos industriais e instrumentos de precisão devido à sua baixa resistência ao atrito.
Em suma, um fuso de esferas é um mecanismo que pode converter de movimento rotativo em movimento linear ou de movimento linear em movimento rotativo, mas sua aplicação geral é converter movimento rotativo em movimento linear. Quanto a isso, sabemos que está funcionando bem.
O fuso de esferas é composto por um eixo de parafuso e uma porca. A porca é composta por uma esfera de aço, uma pré-carga, um comutador e um dispositivo à prova de poeira. . Para informações mais detalhadas, veja a figura abaixo:
Existem muitos tipos de parafusos de esferas. Aqui, listaremos alguns dos mais comuns.
1. Fuso de esferas auto-lubrificante: fuso de esferas auto-lubrificante com dispositivo de remoção de óleo destacável, sem necessidade de lubrificar sistema de tubulação e equipamentos, reduzindo os custos de troca de óleo e tratamento de óleo usado;
2. Parafuso de esferas silencioso: O princípio é definir um espaçador de esferas em forma de ranhura especial entre as esferas, que pode suprimir o ruído gerado pela colisão entre as esferas e fazer o fuso de esferas se mover de forma mais silenciosa e suave;
3. Fuso de esferas de alta-velocidade: Possui as características de alta aceleração, alta rigidez, alta-velocidade de alimentação, baixa vibração e baixo ruído. Usado para alimentação rápida de máquinas-ferramenta, centros de corte abrasivo de alta-velocidade e centros de corte de alta-velocidade de carga longitudinal;
4. Parafuso de esfera-para serviço pesado: pode suportar cargas axiais maiores e é adequado para todas as-máquinas de projeto elétrico, compressores de ar, equipamentos de fabricação de semicondutores e equipamentos de fabricação de forjamento.
Também existem diferenças entre parafusos laminados e de grau à terra. A precisão do fuso de esferas é baixa, o que é adequado para ocasiões em que a precisão não é alta. E você pode ver o parafuso do grau de moagem de acordo com seu nome. Alto, adequado para ocasiões que exigem alta precisão.
De acordo com o método de circulação da bola na porca, ela pode ser dividida em tipos de circulação externa, circulação interna e tampa final. Deixe-me falar primeiro sobre o tipo de tampa final. Esta é uma estrutura relativamente inicial, mas as deficiências são mais óbvias. Ele basicamente foi eliminado e raramente é usado, então vou mencioná-lo um pouco aqui.
We will not talk about the specific structure of the internal and external circulation nuts. After all, we don't need to make screws, we just need to know the difference between the two and their respective advantages and disadvantages.
As vantagens e desvantagens dos fusos de esferas de circulação interna e externa:
1. O parafuso de esfera de circulação interna é pequeno em tamanho, o reversor é fixado firmemente, a rigidez é boa e não é fácil de usar;
2. O curso reverso do fuso de esferas é curto, o número de esferas é pequeno, a fluência é boa, a perda por atrito é pequena e a eficiência de transmissão é alta;
3. O diâmetro externo da porca de circulação interna com o mesmo diâmetro nominal é menor que o da circulação externa, o que é adequado para ocasiões onde o espaço de instalação é relativamente compacto;
4. Uma extremidade do eixo do fuso de esferas que coincida com a porca de circulação interna deve ser menor que o diâmetro do vale;
5. Comparado com o ciclo externo, a resistência ao impacto do ciclo interno não é tão boa quanto a do ciclo externo, então a maioria dos parafusos grandes e parafusos de alta-carga adotam a estrutura do ciclo externo.
6. O conversor de frequência de plástico multifuncional tipo circulação interna tem certos requisitos de temperatura de trabalho.
Inicialmente, o método de instalação do fuso de esferas deve ser colocado na parte de trás e depois pensei nisso. Ao determinar a escolha dos parafusos, você precisa primeiro determinar o método de instalação e depois movê-lo para a frente.
Eu listei vários métodos comuns de instalação que não foram mencionados e bem-vindo para adicioná-los na área de comentários.
Os métodos de instalação convencionais são os quatro acima. Você pode escolher o método de instalação do parafuso de acordo com suas próprias condições de trabalho. Diferentes métodos de instalação têm diferentes extremidades dos parafusos. Observe.
Falando em seleção de fuso de esferas, você precisa falar sobre seus parâmetros comuns primeiro e, em seguida, você pode começar a partir desses parâmetros para determinar seu modelo.
1. Diâmetro nominal do parafuso
É o diâmetro do eixo do parafuso. As especificações comuns são (unidade: mm): 12, 14, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100. Em relação ao diâmetro do eixo do parafuso e sua capacidade de carga relacionada. Geralmente, quanto maior o diâmetro do eixo, maior a carga.
The load that a non-coaxial diameter screw can bear can be viewed in the manufacturer's catalog. The relevant parameters are the dynamic load rating and the static load rating. The static load rating refers to the rated load that the screw can withstand in a static state, but we cannot keep the screw still at all times, so here, we basically only care about the dynamic load rating.
Então, quanto menor a relação entre a carga real e a carga nominal, maior a vida teórica do parafuso. (Nota: A carga nominal não representa a carga máxima, mas geralmente não excede a carga nominal, caso contrário a vida útil do parafuso será reduzida)
2. Liderar
Entrelinha refere-se à distância que a porca se move linearmente após uma revolução. Os fios comuns são (unidade: mm): 2, 4, 5, 6, 8, 10, 16, 20, 25, 32, 40. O parâmetro relacionado ao avanço é a velocidade de movimento da porca, e o fuso de esferas pode fornecer impulso linear.
Quanto maior o avanço, mais rápido o movimento linear na mesma velocidade. A relação de cálculo específica é:
v=ri
v: a velocidade de movimento da porca (unidade: mm/s)
r: velocidade do parafuso (unidade: r/s)
i: Chumbo (unidade: mm)
A relação entre o impulso de chumbo e parafuso:
F = (2 π T n)/ i
F: Impulso (unidade: N)
T: Torque provided by the motor (in N•m)
n: eficiência de transmissão (a eficiência de transmissão do fuso de esferas é geralmente 85 por cento -95 por cento)
i: chumbo (a unidade aqui é m)
3. Precisão
Os fusos de esferas são classificados de acordo com o país/região e os graus de precisão são P1, P2, P3, P4, P5, P7, P10. Japão, Coréia do Sul e Taiwan usam notas JIS, ou seja, C0, C1, C2, C3, C5, C7, C10; Os países/regiões europeus adotam IT0, IT1, IT2, IT3, IT4, IT5, IT7, IT10.
Normalmente, os fusos de esferas adquiridos por nossa empresa vêm de Taiwan, que é mais-econômico, seguido pelo Japão.
O método de representação de precisão é: não importa o comprimento do fuso de esferas, qualquer segmento de 300 mm, o erro está dentro da precisão do grau, a precisão de cada grau é a seguinte:
Geralmente, C7 e C10 são usados para máquinas comuns, C5 e C3 são geralmente usados para equipamentos CNC (mais C5, a maioria das máquinas-ferramentas CNC na China são C5), equipamentos de fabricação de aviação, projeção de precisão e equipamentos de medição de coordenadas são geralmente usados para C3, Precisão C2 (Até onde eu sei, não há fuso de esferas acima de C3 no mercado civil doméstico).
Além disso, as classes C7 e C10 são geralmente fabricadas por métodos de laminação, enquanto as classes C5 e acima são fabricadas por métodos de retificação.
Em resumo, o grau de precisão dos fusos de esferas comumente usados em projetos não-padrão é C7 (fabricados por laminação ou algumas pessoas os chamam de remanufaturados), enquanto o grau de precisão dos fusos de esferas tem requisitos mais altos, C5 (fabricados por retificação método) é suficiente. É claro que ainda temos que realizar análises específicas sobre questões específicas.
4. Nível de pré-carregamento
Also called preload. Regarding the pre-tightening force, we do not need to know the specific pre-tightening force and the pre-tightening force method, but only need to select the pre-tightening force level according to the manufacturer's sample. The higher the preload level, the tighter the fit of the nut and the screw; otherwise, the lower the level, the looser it will be.
Os princípios a seguir são: grande diâmetro, porcas duplas, alta precisão e grande torque de acionamento. Se a situação acima ocorrer ao usar parafusos, você pode escolher uma força de pré-aperto maior e vice-versa.
Depois de entender os principais parâmetros dos parafusos acima, podemos escolher de acordo com nossas necessidades.
The first step is to determine the screw type suitable for your working conditions according to the various screw application scenarios mentioned in the "Classification of Ball Screws"; at the same time, you can also determine the screw's accuracy grade (usually C7) and pre- Tight grade
O segundo passo é determinar o diâmetro do eixo do fuso de esferas de acordo com a carga;
O terceiro passo é determinar o fio de acordo com a velocidade de movimento exigida pela carga. Após determinar o fio, determine o torque a ser fornecido pelo motor de acionamento de acordo com a relação entre o empuxo e o fio.
Os detalhes são os seguintes:
O objeto se move verticalmente para cima e para baixo, o peso é de 60 kg e a velocidade de movimento necessária é de 1 m/s.
1) Se o servo motor for selecionado como drive, a velocidade nominal é 3000r/min=50r/s, conforme a fórmula: v=ri, determine o fio como 20;
2) Then calculate the size of the load: assuming that the acceleration and deceleration time of the servo motor is set to 0.3s, the acceleration is 3.3m/s², and the load F = 600 plus 60 3.3 = 798N (the friction force is ignored here);
3) De acordo com a fórmula: F=(2πT n)/i, n leva 90 por cento e o valor calculado é T≈2.82N•m. O servo motor query 1KW tem um torque nominal de 3,18N•m, que atende aos requisitos.
Acima, o tipo de fuso de esferas é basicamente determinado. Finalmente, determine o comprimento do parafuso de acordo com o curso necessário e o método de instalação do parafuso acima.
1. When installing, be careful not to damage the tooth surface of the screw; in addition, after purchasing an ordinary screw, the nut and the screw will come together, so pay special attention to the installation. Do not separate the nuts and screws, otherwise you will not be able to install them yourself. If you accidentally separate it, please don't use it forcefully, you can contact the supplier and let them install it.
2. Lubrificação: Existe atrito metálico entre a esfera e o parafuso, portanto, deve-se adicionar óleo lubrificante ou graxa entre os dois, caso contrário reduzirá a vida útil;
O método geral de adição é o reabastecimento manual e o reabastecimento automático. Os trabalhadores reabastecem regularmente manualmente; o reabastecimento automático requer um sistema de reabastecimento automático, que será descrito em detalhes posteriormente.
