Qual é a relação entre a pré-carga do fuso de esferas e a folga axial? Por que uma pré-carga mais alta nem sempre é melhor
A folga axial afeta a resposta ao movimento reverso
Quando um fuso de esferas muda sua direção de movimento, a folga axial entre a porca e a pista do parafuso pode causar um atraso entre a reversão do motor e o movimento real da mesa. Este atraso é conhecido comoerro de folga reversa.
Para equipamentos de manuseio de materiais em geral, uma certa folga pode ser aceitável. No entanto, aplicações como:
Máquinas-ferramentas CNC
Plataformas de medição de precisão
Sistemas de posicionamento bidirecionais
geralmente requerem um deslocamento axial muito menor durante o movimento de reversão.
Como a pré-carga melhora a rigidez do fuso de esferas
Pré-carregarsignifica aplicar uma carga interna controlada entre as esferas e as pistas antes que as cargas de trabalho externas sejam aplicadas.
O objetivo da pré-carga é:
Reduza ou elimine a folga axial
Aumentar a rigidez axial
Melhore a resposta de posicionamento sob carga
Os métodos comuns de pré-carregamento incluem:
Pré-carga de porca dupla usando ajuste de espaçador
Pré-carga de deslocamento de avanço
Seleção controlada do tamanho da bola
A estrutura de pré-carga real depende do projeto específico do fuso de esferas e da série de produtos do fabricante.
Por que uma pré-carga mais alta nem sempre é melhor
Aumentar a pré-carga aumenta a força de contato interna entre:
Bolas
Pistas
Componentes de nozes
Como resultado, também aumenta:
Torque de funcionamento
Calor de fricção
Carga do motor
A pré-carga excessiva pode levar a:
Vida útil de fadiga reduzida
Deterioração mais rápida do lubrificante
Aumento da carga em motores e acoplamentos
Temperatura operacional mais alta
Portanto, a pré-carga deve ser selecionada de acordo com:
Carga axial máxima
Rigidez necessária
Velocidade operacional
Condições de dissipação de calor
Vida útil necessária
O objetivo não é maximizar a pré-carga, mas alcançar o equilíbrio correto entre rigidez, precisão e confiabilidade.
O torque de pré-carga é um importante indicador de desempenho
Um fuso de esferas pré-carregado requer uma certa quantidade de torque para girar sem carga externa. Essetorque de pré-carga dinâmicoé um importante parâmetro de inspeção.
O valor do torque e a flutuação podem indicar:
Condição de circulação da bola
Consistência da pista
Qualidade de montagem
Se o torque de funcionamento real após a instalação for significativamente maior do que o esperado, a causa pode não ser apenas a pré-carga excessiva.
As possíveis causas incluem:
Desalinhamento entre suportes fixos e flutuantes
Montagem incorreta da porca
Resistência de vedação
Lubrificação insuficiente ou inadequada
É necessária uma inspeção completa do sistema antes de alterar as configurações de pré-carga.
A pré-carga não pode substituir a rigidez estrutural e a montagem adequada
A rigidez da porca do parafuso esférico é apenas uma parte do sistema de movimento completo.
A rigidez geral do sistema também é afetada por:
Rolamentos finais-fixos
Estrutura do alojamento da porca
Mesa de máquina
Sistema de guia linear
Rigidez de acoplamento
Estrutura da máquina
Se o suporte do rolamento tiver folga excessiva ou a estrutura de montagem da porca for fraca, o aumento da pré-carga poderá apenas criar calor adicional sem melhorar significativamente o desempenho de posicionamento.
Como determinar se o pré-carregamento é necessário
O primeiro passo é definir:
Erro reverso permitido
Carga de trabalho real
Direção do movimento
Requisitos de posicionamento
Para aplicativos com carregamento-principalmente em uma direção, como:
Sistemas de transporte
Eixos de elevação verticais
a carga externa pode naturalmente manter contato em uma direção, e o desempenho-de folga zero pode não ser necessário.
Para aplicações envolvendo:
Posicionamento bidirecional frequente
Usinagem de contorno
Controle de força de precisão
a pré-carga deve ser cuidadosamente avaliada.
Para operações de alta-velocidade e longa-duração, os projetistas devem equilibrar:
Rigidez
Precisão
Aumento de temperatura
Vida útil
Informações necessárias ao solicitar um fuso de esferas
Para uma seleção adequada, os clientes devem fornecer:
Carga axial máxima e média
Velocidade operacional
Aceleração
Direção do movimento
Requisito de precisão de posicionamento
Requisito de repetibilidade
Aumento de temperatura permitido
Método de instalação
Especificações do motor
Se uma classe de pré-carregamento específica for necessária, forneça também:
Padrão de produto aplicável
Número do modelo original
Especificação de pré-carga do fabricante
Diferentes fabricantes podem usar diferentes classificações de pré-carga, portanto as classes não devem ser comparadas diretamente sem verificar a definição real.
Selecionando a pré-carga correta para um movimento de precisão confiável
O objetivo da pré-carga é alcançar rigidez suficiente e melhorar o desempenho do movimento reverso - para não criar a carga interna mais alta possível.
Um nível de pré-carga adequadamente selecionado fornece o melhor equilíbrio entre:
Precisão de posicionamento
Eficiência mecânica
Desempenho térmico
Vida útil-de longo prazo
Tianjin OuNaiDafornece suporte profissional para seleção de fusos de esferas, incluindo avaliação de:
Requisitos de folga axial
Seleção de pré-carregamento
Usinagem-de extremidade do eixo
Configuração de suporte de rolamento
Com base nas condições reais do equipamento, a Tianjin OuNaiDa ajuda os clientes a desenvolver soluções de movimento de precisão confiáveis e otimizadas.
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