Top dönüş sistemleri, bilyalı vida seçimi ve bilyalı vida yağlama.

Belirli bir uygulama için doğru bilyalı vidayı belirtmek, toplam sahiplik maliyetini en aza indirirken makine doğruluğunu, tekrarlanabilirliği ve ömrü sağlayacaktır.

Bir bilyalı vidalı tahrik, dönme hareketini doğrusal harekete veya tam tersine çevirir ve yüksek itme yüklerine - Ø6.000 inç bilyalı vida düzeneği kullanarak 750.000 lb statik kapasiteye kadar uygulayabilir veya bunlara dayanabilir. Bilyalı vidalar, çeşitli otomasyon uygulamalarında bileşenleri ve ürünleri yönlendirmeye, desteklemeye, bulmaya ve doğru bir şekilde hareket ettirmeye yardımcı olur.

Bir bilyalı vidalı tahrik, bir bilyalı vida ve devridaim bilyalı yatakları olan bir bilyalı somundan oluşur. Vida ve somun arasındaki arayüz, bilyalı vida ve top somunundaki eşleşen formlarda yuvarlanan bilyalı yataklarla yapılır. Bilyalı vida üzerindeki yük, her bilyanın nispeten düşük bir yüke maruz kalması için çok sayıda bilyalı rulman üzerine dağıtılır. Yuvarlanma elemanları nedeniyle, bilyalı vida tahriki, yüksek mekanik verimliliğe eşit olan çok düşük bir sürtünme katsayısına sahiptir.

Bilyalı vidalar ve kurşun vidalar arasındaki temel fark, sürtünmeyi en aza indirmek ve verimliliği en üst düzeye çıkarmak için top vidasında devridaim bilyalı yatakların kullanılmasıdır. Bilyalı vidalar kurşun vidalardan daha pahalıdır, ancak yüksek yükler taşıma, hızlı hızlar elde etme ve öngörülebilir bir ömür sağlama yetenekleri, birçok uygulama için ek maliyetlerine değer hale getirir.

Bilyalı vida sürücüleri tipik olarak mekanik verimlilik sağlar, bu nedenle maliyetleri genellikle düşük güç gereksinimleri ile dengelenir. Artan yük kapasitesi, daha uzun ömür ve bilyalı vidaların öngörülebilir güvenilirliği, kurşun vidalarına göre avantajlardır.

Tekrarlanabilirlik ve doğruluk

Doğruluk, bir hareket sisteminin bir komut pozisyonuna ne kadar yakından yaklaştığının bir ölçüsüdür ve beklenen ve gerçek konum arasındaki maksimum hata olarak tanımlanır. Tekrarlanabilirlik, bir konumlandırma sisteminin çalışma sırasında bir yere dönme yeteneği olarak tanımlanır. Bilyalı vidalı sürücüler mükemmel tekrarlanabilirlik sağlar (tepki, bilyalı taşıma çapına bağlıdır, ancak tipik olarak 0.005 ila 0.015 inç arasında değişir) ve doğruluk (hassas bilyalı vidalar için ± 0.004 inç ve ± 0.0005 inç/ff.

Kurşun doğruluğu, bilyalı vida doğruluğunun en yaygın ölçüsüdür. Kurşun, dönmeyen bir top somununun vidanın 360 ° 'lik tek bir dönüşü ile ne kadar hareket edeceğini ifade eder. Kurşun doğruluğu, ayak başına veya 300 mm başına izin verilen hareket varyasyonu (teorik konuma karşı gerçek pozisyon) olarak ölçülür. Bilyalı vidalar hassas artı ve nakliye derecelerinde sunulmaktadır, hassas artı derecesi tam seyahat uzunluğunda kurşun hata birikimini sıkıca kontrol eder.

Tepke, somun ve vida arasındaki serbest harekettir ve eksenel ve radyal olarak ölçülebilir. Eksenel tepkiyi ölçmenin en iyi yolu, vidayı hareketten korumak ve hareketini bir kadran göstergesi ile ölçerken eksenel olarak itmek ve top somunu çekmektir. Backlas, sistemdeki top somununa bir kadran göstergesi koyarak ve bir inç öne ve geri orijinal konuma kadar sürerek de ölçülebilir. Sıfırdan gelen varyasyon tepkidir. Tekrarlanabilirlik sadece bir bilyalı vidanın tepkisinin nicel değeridir.

Önceden yüklenmemiş bir bilyalı somun bileşenler arasında iç boşluklara sahiptir, yani tepki var. Önceden yüklenmiş bir bilyalı somun eksenel klerensi yoktur ve bu nedenle tepkiyi ortadan kaldırır ve daha sonra sertliği arttırır. Ön yük ayrıca vidayı çevirmek için gereken torku arttırır ve ön yük yüzdesi ile dinamik kapasiteye (1500 lb'lik dinamik kapasiteli bir top somunu ve% 10'luk bir ön yük derecesi 150 lb iç ön yükü vardır) ölçülür. Hassas iplik bilyalı vidalar genellikle ön yüklemeden kullanılır. Bir bilyalı vidanın ön yüklenmesi, geri tepmeyi kaldırarak tekrarlanabilirliği artırır, ancak doğruluğu etkilemez.

Önceden yüklenmiş bilyalı fındıklar hassas artı vidalarda mevcuttur ve hassas vidalı ürünler seçin. Karmaşıklık, ek işleme, montaj ve doğrulama/ölçüm nedeniyle maliyetleri önceden yüklenmemiş somunlardan daha yüksektir. Bilyalı vida düzenekleri çift veya tek somun konfigürasyonları ile önceden yüklenebilir. Üç ana tür ön yük vardır - tek somun büyük boy top (4 puanlık kontak), tek somun atlama kurşun (2 puan kontağı) ve çift somun (2 puan temas). Tek somun ön yükü, tam yük kapasitesini korurken en küçük paket boyutunu korur. Skip kurşun bilyalı fındıklar, her yöne top rulmanlarının sadece yarısı yüklendiğinden, benzer boyutta tek fındık kapasitesinin yarısına sahiptir. Çift fındık ön yükleme düzenekleri, her yöne sadece bir bilyalı somun yüklenirken tek bir somun ile aynı yük kapasitesine sahiptir.

Tipik olarak iki kategoride sınıflandırılsa da, bilyalı vidaların üretimi için birçok yöntem vardır - Precision ve Precision Plus. Hassas işsiz bir bilyalı vida yarışı soğuk bir yuvarlanma işlemi ile oluşturulur. Somun vida performans özelliğine uyacak şekilde işlenir. Bu yaklaşım, taşıma inç serisi vidalarda ± 0.004 inç/FFT kurşun doğruluğu sırasına göre ılımlı bir doğruluk sağlar. Hassas artı iplik bilyalı vidaların vidası ve somunu, hassas öğütme ile üretilir. Hassasiyet-plus iplik bilyalı vidalar, hassas artı inçlik seri vidalarda ± 0.0005 inç/FFT kurşun doğruluğu çok daha yüksek bir doğruluk sunar. Hassasiyet artı iplik bilyalı vidaların maliyeti, daha yüksek işlem süresi nedeniyle hassas vidalardan daha yüksektir.

Top dönüş sistemleri

Üç farklı bilyalı geri dönüş sistemi yaygın olarak kullanılır. Tipik olarak inç vidalarda kullanılan harici dönüş tüpleri uygun maliyetlidir ve monte edilmesi, bakımı ve onarılması kolaydır. Dahili düğme dönüş sistemleri tipik olarak düşük kurşun vidalarda kullanılır. Montajı karmaşıklaştırmak ve harici getirilerden daha az gürültü ve titreşim sunmak için harici radyal çıkıntıları olmayan kompakttır. Dahili düğme dönüş sistemleri genellikle 4 noktalı kontak, tek somun ve ön yük montajlarında kullanılır. Dahili uç kapak iadeleri tipik olarak yüksek kurşun vidalarda kullanılır. Montajı karmaşıklaştırmak için dış radyal çıkıntıları olmayan kompakttırlar. Gürültüleri ve titreşimleri de harici getirilere kıyasla düşüktür.

Bilyalı vida seçimi

Belirli bir uygulama için gerekli olan yük kapasitesini ve ömrünü sağlayan bilyalı vida düzeneği en iyi yinelemeli bir işlemle seçilir. Tasarım yükü, sistem oryantasyonu, seyahat uzunluğu, gerekli yaşam ve gerekli hız, bilyalı vida düzeneğinin çapını ve kurşununu belirlemek için kullanılır. Bireysel bilyalı vida bileşenleri daha sonra doğruluk ve tekrarlanabilirlik gereksinimine, boyutsal kısıtlamalara, montaj yapılandırmasına, mevcut güç gereksinimlerine ve çevresel koşullara göre seçilir.

Uygulamanın gereken konumsal doğruluğu ve tekrarlanabilirliği belirleyerek başlayın. İnç bilyalı vidalar iki ana kalitede üretilir - taşıma ve hassasiyet artı. Taşıma sınıfı bilyalı vidalar, yalnızca kaba hareket gerektiren veya konumsal konum için doğrusal geri bildirim kullanan uygulamalarda kullanılır. Doğru ve tekrarlanabilir konumlandırmanın kritik olduğu hassas artı sınıf bilyalı vidalar kullanılır. Taşıma sınıfı vidalar, vidanın faydalı uzunluğuna göre daha fazla kümülatif varyasyon sağlar. Hassas artı sınıf vidaları, vidanın tüm faydalı uzunluğu üzerinde hassas konumlandırma için kurşun hatası birikimi içerir.

Bilyalı vida düzeneğinin makineye nasıl monte edileceğini belirleyin. Uçun yapılandırılması ve seyahat mesafesi, bilyalı vidanın yük ve hız sınırlamalarını belirleyecektir.

Gerilimdeki bir bilyalı vida, somunun nominal kapasitesine kadar yükleri işleyebilir. Sıkıştırmada bir bilyalı somun için, tasarım yükünü karşılayan veya aşan bir bilyalı vida çapı seçmek için üreticiden bulunan bir sıkıştırma yükleme grafiği kullanın. Örneğin, çizilen noktanın içinden veya üstünden geçen eğrilere sahip tüm vidalar, aşağıdaki örnek uygulama için uygundur. Bu grafikte gösterilen uygun sıkıştırma yükleri, ayrı top somunu düzeneği için derecelendirme tablosunda verildiği gibi maksimum statik yük kapasitesini aşmayacaktır. Böylece, 2159 mm (2159 mm) uzunluğunda, 30.000 lb (133.500 n) sistem yükü ve bir ucu sabit ve diğer ucu desteklenen bir uç sabiti ile - minimum seçim 1.750 x 0.200 hassasiyet artı inç top vidası düzeneğidir.

Aşağıdaki formülü kullanarak hız gereksinimini üretecek bilyalı vida kurşununu hesaplayın.

Kurşun (in.) = TravelRate (in. Min.-1)/rpm

Uygulama Yaşam Beklentisinin Belirlenmesi

Montaj ömrü, her bilyalı somun için belirtilen dinamik yük derecesi kullanılarak hesaplanabilir. Çizilen noktadan geçen veya üstesinden gelen eğrilere sahip tüm top fındıkları örnek için uygundur. Bu grafikte gösterilen uygun yaşam beklentileri, ayrı top somun düzeneği için derecelendirme tablosunda verildiği gibi maksimum statik yük kapasitesini aşmayacaktır. Bu örnekte, istenen uygulama ömrü beklentisi (toplam seyahat) 50.8 milyon mm'dir. Daha sonra maksimum normal çalışma yükü 44.500 N'dir.

Vida kritik hızının belirlenmesi

Kritik vida hızı, montajın döner hızının harmonik titreşimler oluşturduğu durumdur. Kritik hız, vidanın kök çapına, desteklenmeyen uzunluğa ve son destek konfigürasyonuna bağlıdır. Çoğu üretici grafikte, çizilen noktanın içinden veya üstünden ve sağından geçen eğrileri olan tüm vidalar aşağıdaki örnek için uygundur. Dört uç sabitlik çizimleri, dönen bir şaftı desteklemek için rulman konfigürasyonlarını gösterir ve grafik, desteklenmeyen vida uzunluğu için bu koşulların kritik şaft hızı üzerindeki etkisini gösterir. Bu grafikle gösterilen kabul edilebilir hızlar, seçilen vida şaftı için geçerlidir ve ilgili tüm bilyalı somun düzeneklerinin elde edilebilen hızların göstergesi değildir.

Yük, yaşam ve hız hesaplamaları, seçilen bilyalı vida düzeneğinin tasarım gereksinimlerini karşıladığını veya aştığını onaylarsa, bir sonraki adıma geçin. Değilse, daha büyük çaplı vidalar yük kapasitesini artıracak ve hız derecesini artıracaktır. Daha küçük uçlar doğrusal hızı azaltacak (sabit giriş motor hızı varsayılarak), motor hızını artıracak (sabit doğrusal hız varsayarak) ve gereken giriş torkunu azaltacaktır. Daha yüksek kablolar doğrusal hızı artıracaktır (sabit giriş motor hızı varsayılarak), giriş motor hızını azaltacak (sabit doğrusal hız varsayılarak) ve gereken giriş torkunu artıracaktır.

Top somunun uygulamaya nasıl arayüz kuracağını belirleyin. Bir bilyalı somun flanşı, bilyalı somunu yüke tutturmanın tipik bir yöntemidir. Dişli top fıstığı ve silindirik bilyalı fındıklar, arayüzü sağlamanın alternatif yollarıdır.

Önceden yüklenmiş top fıstığı sistem tepkisini ortadan kaldıracak ve sertliği artıracaktır. Silecek kitleri düzeneği kirletici maddelerden korur ve yağlama içerir. Çoğu bilyalı vida için yatak destekleri ve uç işleme de mevcuttur.

Toplar vidaların uygun kurulumdan önce dikkatlice ele alınması gerekir. Top yataklarına yönelik şoklar, brinling veya çatlama yoluyla yatak yarışlarına zarar verebilir. Yüksek yükler veya vidanın esnemesi bükülmeye yol açabilir. Montajı paketlenmiş ve yağlanmış ve temiz, kuru bir alanda saklamak önemlidir, çünkü enkaz ve kontaminasyon devridaim paletlerini sıkıştırabilir ve yüksek nem veya yağmur korozyona neden olabilir.

Sistem montajı bir başka önemli husus. Herhangi bir radyal yükleme montajın performansını önemli ölçüde azaltır, çünkü bilyalı somun sadece eksenel olarak yüklenmelidir. Montaj ayrıca optimal performans ve ömrü elde etmek için sürücü sistemi, taşıma destekleri ve yük ile düzgün bir şekilde hizalanmalıdır.

Bilyalı vida yağlaması

Bilyalı vida düzeneği asla uygun yağlama olmadan çalıştırılmamalıdır. Yağlamalar, bilyalar ve oluklar arasındaki yuvarlanma direncini en aza indirerek ve bitişik bilyalar arasındaki kayma sürtünmesini en aza indirerek bilyalı vida düzeneklerinin düşük sürtünme avantajını korur.

Yağ, kontrollü bir akış hızında doğrudan ihtiyaç noktasına uygulanabilir ve Kirleticileri top somunundan geçerken temizler. Ayrıca soğutma sağlayabilir. Öte yandan, yağ düzgün bir şekilde uygulamak için bir pompa ve ölçüm sistemi gereklidir, çünkü yağ aynı zamanda kirletme işlemi sıvılarını da bulma potansiyeline sahiptir.

Gres daha ucuzdur ve yağdan daha az sık uygulama gerektirir ve işlem sıvılarını kirletmez. Öte yandan, gresin top somununun içinde tutmak zordur ve cips ve aşındırıcı parçacıklar biriktirdiği bilyalı fındık hareketinin uçlarında birikme eğilimi vardır. Eski gresin yeniden yağlama gresi ile uyumsuzluğu bir sorun yaratabilir, bu nedenle uyumluluğu kontrol etmek önemlidir. Bir yük taşıma gresi, bir montajın ömrünü uzatmaya yardımcı olabilir, ancak toplam yük derecesi değişmez.