Шариковый винт также называют шариковым винтом. Сегодня, начиная с характеристик, состава и классификации ШВП, нескольких способов установки и основных параметров, давайте подробно поговорим о ШВП.
Что касается введения шарикового винта, содержание энциклопедии Baidu дает следующее объяснение:
Шариковые винты идеально подходят для преобразования вращательного движения в поступательное или линейного во вращательное.
Шарико-винтовая передача является наиболее часто используемым элементом трансмиссии в инструментальном и прецизионном оборудовании. Его основная функция заключается в преобразовании вращательного движения в линейное движение или преобразовании крутящего момента в осевую повторяющуюся силу. Он также имеет высокую точность, обратимость и высокую точность. Особенности эффективности. Благодаря малому сопротивлению трения ШВП широко используются в различном промышленном оборудовании и прецизионных приборах.
Проще говоря, шарико-винтовая передача — это механизм, который может быть преобразован из вращательного движения в поступательное движение или из линейного движения во вращательное движение, но его применение обычно преобразуется из вращательного движения в линейное движение.
Особенности шарикового винта
картина
1. Небольшие потери на трение и высокая эффективность передачи.
Поскольку между валом винта и гайкой шарико-винтовой пары вращается много шариков, можно получить более высокую эффективность движения. По сравнению с предыдущей парой скользящих винтов крутящий момент меньше 1/3, то есть мощность, необходимая для достижения того же результата движения, составляет 1/3 мощности при использовании пары скользящих винтов. Очень помогает в экономии энергии.
2. Высокая точность
Пары шарико-винтовых пар обычно производятся непрерывно с использованием машин и оборудования самого высокого уровня в мире, особенно в заводских условиях процессов шлифования, сборки и контроля. Температура и влажность строго контролируются. Благодаря совершенной системе управления качеством, точность может быть полностью гарантирована.
3. Возможна высокоскоростная подача и микроподача
Поскольку в шарико-винтовой паре для движения используются шарики, начальный крутящий момент чрезвычайно мал, и не будет явления проскальзывания, такого как скользящее движение, что может обеспечить точную микроподачу.
4. Высокая осевая жесткость
Пара шарико-винтовых пар может быть предварительно нагружена, потому что предварительная нагрузка может сделать осевой зазор отрицательным и, таким образом, получить более высокую жесткость (предварительная нагрузка добавляется к шарику в шарико-винтовой передаче, и когда он фактически используется в механическом устройстве, д., из-за отталкивания мяча может увеличиться жесткость материнской части).
5. Не может быть самоблокирующимся, с обратимостью передачи
Состав и классификация ШВП
картина
Шарико-винтовая передача состоит из винта, гайки, стального шарика, предзагрузчика, реверсора и пылесборника. Его функция состоит в том, чтобы преобразовывать вращательное движение в линейное движение, что является дальнейшим расширением и развитием винта Acme. Значение этой разработки состоит в том, чтобы перевести подшипник со скольжения на качение. Благодаря малому сопротивлению трения ШВП широко используются в различном промышленном оборудовании и прецизионных приборах.
картина
Существует слишком много типов шарико-винтовых пар, здесь мы перечислим некоторые из наиболее распространенных.
1. Самосмазывающийся шариковый винт: самосмазывающийся шариковый винт со съемным обезжиривающим устройством не требует системы и оборудования смазочного трубопровода, что снижает затраты на замену масла и очистку отработанного масла.
2. Бесшумный шариковый винт: его принцип заключается в том, чтобы установить между шариками специальное прокладочное кольцо с канавкой, которое может подавить шум, создаваемый столкновением между шариками и шариками, чтобы шариковый винт был более стабильным, когда он движущийся. Тихо и плавно.
3. Высокоскоростная шарико-винтовая передача: обладает такими характеристиками, как высокое ускорение, высокая жесткость, высокая скорость подачи, низкая вибрация и низкий уровень шума. Он используется в областях быстрой подачи станков, высокоскоростных режущих центров для абразивных инструментов и высокоскоростных режущих центров с продольной нагрузкой.
4. Шарико-винтовая передача для тяжелых условий эксплуатации: способна выдерживать большие осевые нагрузки, подходит для полностью электрических машин, воздушных компрессоров, оборудования для производства полупроводников и кузнечного производства и т. д.
Также существует различие между прокатными и шлифовальными шнеками. Точность прокатных винтовых стержней относительно низкая, что подходит для случаев, когда требования к точности не очень высоки; в то время как шлифовальные винтовые стержни также можно увидеть из его названия, а точность относительно высока. Высокий, подходит для случаев, требующих высокой точности.
В соответствии с режимом циркуляции шариков в гайке его можно разделить на внешнюю циркуляцию, внутреннюю циркуляцию и тип торцевой крышки. Позвольте мне сначала поговорить о типе торцевой крышки. Это относительно ранняя структура, но ее недостатки очевидны. Сейчас его в основном устранили, и он редко используется, поэтому я упомяну его здесь.
Не будем говорить о конкретном строении внутренней и внешней циркуляции орехов. В конце концов, нам не нужна катанка, нам нужно только знать разницу между ними и их соответствующие преимущества и недостатки.
картина
Несколько способов установки шарико-винтовой передачи
картина
картина
Общие методы установки - это четыре вышеперечисленных. Вы можете выбрать способ установки винтового стержня в соответствии с вашими условиями работы, а разные способы установки имеют разные концы винтового стержня.
Основные параметры ШВП
картина
Когда дело доходит до выбора ШВП, нам нужно сначала поговорить о его общих параметрах, а затем мы можем начать с этих параметров, чтобы определить его модель.
1. Номинальный диаметр
То есть внешний диаметр винта, общие спецификации 12, 14, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 120, но обратите внимание, что среди этих спецификаций каждый производитель обычно только готовит 16 ~ 50 То есть, большинство других диаметров являются фьючерсными (см. производство заказа, срок поставки составляет около 30 ~ 60 дней, японский продукт составляет около 2 ~ 2,5 месяцев, а европейские и американские продукты около 3-4 месяца).
Номинальный диаметр в основном пропорционален нагрузке. Чем больше диаметр, тем больше нагрузка. Конкретные значения указаны в каталоге продукции производителя. Здесь объясняются только две концепции: динамическая номинальная нагрузка и статическая номинальная нагрузка. Первое относится к номинальной осевой нагрузке в движении, а второе относится к номинальной осевой нагрузке в статическом состоянии. Дизайн может относиться к первому. Следует отметить, что номинальная нагрузка не является максимальной нагрузкой, чем меньше отношение фактической нагрузки к номинальной, тем выше теоретический ресурс винта. Рекомендация: попробуйте выбрать диаметр 16~63.
2. Ведущий
Шаг относится к расстоянию, на которое гайка перемещается линейно, когда винт поворачивается на один оборот. Обычные ходы (единица измерения: мм): 2, 4, 5, 6, 8, 10, 16, 20, 25, 32, 40. Параметры, относящиеся к шагу, - это скорость движения гайки, а шариковый винт может обеспечить прямую линейная тяга.
Чем больше упреждение, тем выше скорость линейного движения при той же скорости. Конкретное расчетное отношение: v=ri. Среди них v — скорость перемещения гайки (единица измерения: мм/с); r — скорость вращения винтовой штанги (единица измерения: об/с); i——свинец (единица измерения: мм).
Соотношение между свинцовой и винтовой тягой: F=(2πTn)/i. Среди них F – тяга винта (единица измерения: Н); T – крутящий момент, обеспечиваемый двигателем (ед. Н·м); n — эффективность передачи (эффективность передачи шарико-винтовой передачи обычно составляет 85-95%); i— - Свинец (здесь единица измерения м).
3. Длина
Существует два понятия длины: одно — это общая длина, а другое — длина резьбы. Некоторые производители рассчитывают только общую длину, но некоторые производители должны указывать длину резьбы. В длине резьбы также есть две части: одна - полная длина резьбы, а другая - эффективный ход. Первое относится к общей длине резьбовой части, а второе относится к теоретической максимальной длине гайки, движущейся по прямой линии. Длина резьбы=эффективный ход плюс длина гайки плюс расчетный запас (если необходимо установить защитную крышку, следует также учитывать длину защитной крышки в сжатом состоянии. Обычно рассчитывается в соответствии с 1/8 максимальной длины защитное покрытие).
При составлении чертежей общую длину винта можно приблизительно рассчитать по следующим параметрам: общая длина винта=эффективный ход плюс длина гайки плюс расчетный запас плюс длина опоры на обоих концах (ширина подшипника плюс стопорная гайка ширина плюс запас) плюс мощность Введите длину соединения (приблизительно половину длины муфты плюс допуск, если используется муфта). В частности, если у вас сверхдлинная длина (более 3 метров) или соотношение сторон большое (более 70), лучше заранее проконсультироваться с торговым персоналом производителя, возможно ли его изготовление. Общая ситуация такова, что максимальная длина обычных изделий отечественных производителей составляет 3 метра. метров, 16 метров для спецпродукции, 6 метров для обычной продукции иностранных производителей и 22 метра для спецпродукции. Конечно, это не значит, что отечественные производители не могут выпускать более длинные, но цена на заказные изделия зашкаливает. Рекомендация: Старайтесь выбирать длину менее 6 метров. Если он превышает, более рентабельно использовать рейку и шестерню.
4. Ореховая форма
В образцах продукции различных производителей присутствует много видов гаек, и первые несколько букв в общей модели указывают на тип гайки. В зависимости от формы фланца, есть примерно круглый фланец, одинарный фланец, двойной фланец и без фланца. По длине гайки бывают одинарные и двойные (обратите внимание, что разницы в нагрузке и жесткости между одинарными и двойными гайками нет. Не слушайте речи торгового персонала производителя. Основное отличие между одинарными и двойными гайками состоит в том, что последние можно отрегулировать, а первые нельзя, а цена и длина последних примерно в два раза больше, чем у первых). Когда размер установки и производительность позволяют, разработчик должен попытаться выбрать обычную форму при выборе, чтобы избежать проблемы времени доставки запасных частей во время технического обслуживания. Рекомендация: выбирайте двойные гайки для частого действия и высокоточного обслуживания, а также двойные и одинарные гайки для других случаев. Рекомендация: Попробуйте выбрать в качестве формы гайки одинарную гайку фланца внутренней циркуляции с двойной обрезкой.
5. Точность
Шарико-винтовая передача, в соответствии с отечественной классификацией, классы точности P1, P2, P3, P4, P5, P7, P10, Япония, Южная Корея и китайская провинция Тайвань используют классы JIS, а именно C{{ 14}}, С1, С2, С3, С5, С7, С10; стандарты европейских стран принимают IT0, IT1, IT2, IT3, IT4, IT5, IT7, IT10.
Как правило, наша компания закупает шарико-винтовые пары из Тайваня, которые являются относительно рентабельными, а затем японские.
Способ выразить точность: независимо от длины вашего шарикового винта, возьмите любой участок 300 мм, и ошибка будет в пределах точности, представленной классом. Точность, представленная каждым классом, следующая.
картина
Вообще говоря, обычное оборудование использует классы C7 и C10, оборудование с ЧПУ обычно использует классы C5 и C3 (есть больше C5, и большинство бытовых станков с ЧПУ имеют классы C5), авиационное производственное оборудование, прецизионное проекционное и трехкоординатное измерительное оборудование обычно использует C3, C2 точность.
Кроме того, марки С7 и С10, как правило, изготавливают прокаткой, а марки С5 и выше - шлифованием.
Подводя итог, можно сказать, что класс точности шарико-винтовой передачи, обычно используемый в нестандартной конструкции, - это C7 (изготовленный методом прокатки или некоторые люди называют это преобразованием), в то время как класс точности шарикового винта имеет более высокие требования, C5 (изготовленный методом шлифования). также достаточно. Конечно, мы еще должны сказать, что нам нужно детально анализировать конкретные вопросы.
6. Предварительная нагрузка
Его также называют предварительной загрузкой. Что касается предварительного натяга, нам не нужно знать конкретную силу предварительного натяга и метод предварительного натяга. Нам нужно только выбрать класс преднатяга по образцу производителя. Чем выше уровень предварительного натяга, тем плотнее прилегание между гайкой и винтом; наоборот, чем ниже уровень, тем он свободнее.
Необходимо соблюдать следующие принципы: большой диаметр, двойные гайки, высокая точность и большой вращающий момент. Когда вышеуказанные условия возникают при применении винтового стержня, уровень предварительного натяга может быть выбран выше, в противном случае уровень предварительного натяга может быть выбран ниже.
выбор
картина
После понимания основных параметров вышеуказанных винтовых стержней мы можем выбрать тип в соответствии с нашими собственными требованиями.
Шаг 1: В соответствии со сценариями применения различных винтовых пар, упомянутых в приведенной выше «Классификации шарико-винтовых пар», определите тип винтового винта, подходящий для ваших собственных условий работы; в то же время вы также можете определить уровень точности винтового винта (обычно C7) и класс предварительного натяга;
Шаг 2: Определите диаметр вала шарикового винта в соответствии с размером нагрузки;
Шаг 3: Определите опережение в соответствии со скоростью движения, требуемой нагрузкой; после определения опережения определите крутящий момент, который должен быть обеспечен приводным двигателем, в соответствии с соотношением между тягой и опережением.
Детали следующие: объект движется вертикально вверх и вниз, вес 60 кг, требуемая скорость движения 1 м/с.
1) Если в качестве привода выбран серводвигатель, номинальная скорость составляет 3000 об/мин=50об/с, по формуле: v=ri, шаг определяется равным 20;
2) Затем рассчитайте величину нагрузки: предположим, что время разгона и торможения серводвигателя установлено на 0.3 с, тогда ускорение составляет 3,3 м/с², а нагрузка F=600 плюс 60*3.3=798Н (сила трения здесь не учитывается);
3) По формуле: F=(2πTn)/i, принимая 90 процентов от n, рассчитывается T≈2,82 Н·м, а номинальный крутящий момент серводвигателя мощностью 1 кВт составляет 3,18 Н·м, что отвечает требованиям.
Выше модель шарикового винта в основном определена. Наконец, в соответствии с ходом, который вам нужно использовать, и методом установки винта, упомянутым выше, вы можете определить длину винта.
