Typy śrub kulowych i ich zastosowania przemysłowe

Jako wydajny element precyzyjnej przekładni, aśruba kulowaprzekształca ruch obrotowy w ruch liniowy poprzez kontakt toczny pomiędzy wałem śruby, nakrętką kulkową i krążącymi kulkami.

W DLY produkujemy i dostarczamy różne konfiguracje śrub kulowych do obrabiarek CNC, automatyki przemysłowej, robotyki, maszyn pakujących, sprzętu medycznego i innych systemów ruchu liniowego.

Śruby kulowe można klasyfikować według metody produkcji, układu obiegu kulek, budowy nakrętki, stopnia dokładności, skoku i napięcia wstępnego. Zrozumienie tych różnic pomaga nam wybrać odpowiednią konfigurację w zależności od obciążenia, prędkości, skoku, dokładności i wymagań klienta.

Klasyfikacja według metody wytwarzania

Zgodnie z metodą zastosowaną do produkcji bieżni śruby, śruby kulowe powszechnie dzieli się na walcowane i szlifowane.

Walcowane śruby kulowe

Walcowana śruba kulowa jest wytwarzana poprzez formowanie profilu gwintu w kontrolowanym procesie walcowania. Proces ten zapewnia wydajną produkcję i jest odpowiedni w przypadku standardowych rozmiarów i większych-wymogów objętościowych.

Dostarczamy głównie śruby kulowe-walcowane na zimno w klasach dokładności C5, C7 i C10, w zależności od serii, wymiarów i wymagań projektu.

Typowe zastosowania obejmują:

• Ogólne systemy podawania obrabiarek CNC
• Urządzenia automatyki przemysłowej
• Maszyny pakujące i drukarskie
• Drukarki 3D i mechanizmy pozycjonujące
• Sprzęt-do transportu i montażu materiałów

Śruby kulowe szlifowane

Szlifowana śruba kulowa jest wytwarzana poprzez precyzyjne szlifowanie bieżni śruby. Proces ten zapewnia ściślejszą kontrolę dokładności prowadzenia, geometrii bieżni i stanu powierzchni.

W firmie DLY szlifowane śruby kulowe mogą być dostarczane w klasach dokładności C0, C3 i C5, zgodnie z wymaganą specyfikacją i przeglądem technicznym.

Śruby kulowe szlifowane są powszechnie uważane za:

• Precyzyjne obrabiarki CNC
• Sprzęt kontrolno-pomiarowy
• Sprzęt do produkcji półprzewodników
• Precyzyjne systemy automatyki
• Zastosowania wymagające większej dokładności prowadzenia

Klasyfikacja według systemu cyrkulacji kulek

Kulki wewnątrz nakrętki śruby kulowej muszą w sposób ciągły powracać od końca obciążonej bieżni do początku. Osiąga się to poprzez zewnętrzny lub wewnętrzny system cyrkulacji.

Cyrkulacja zewnętrzna

W nakrętce kulkowej-z zewnętrznym obiegiem kulki powracają przez rurkę lub inny element powrotny umieszczony poza bieżnią nakrętki głównej.

Układ ten jest powszechnie stosowany w wielu standardowych konstrukcjach nakrętek śrub kulowych. Może zapewnić elastyczną ścieżkę cyrkulacji i jest odpowiedni dla szerokiego zakresu średnic śrub i skoków.

Cyrkulacja wewnętrzna

W konstrukcji z-obiegiem wewnętrznym wkładka powrotna lub deflektor przenosi kulki z jednego obwodu bieżni do drugiego wewnątrz korpusu nakrętki.

Układ może zapewnić kompaktową średnicę nakrętki i krótką drogę powrotną. Jest powszechnie stosowany tam, gdzie przestrzeń montażowa wokół nakrętki jest ograniczona.

Sama metoda cyrkulacyjna nie określa dokładności ani sztywności kompletnej śruby kulowej. Właściwości te zależą również od dokładności bieżni, struktury nakrętki, napięcia wstępnego, liczby obciążonych obwodów i warunków instalacji.

Klasyfikacja według struktury nakrętki kulkowej

Nakrętki kulkowe są dostępne w kilku kształtach zewnętrznych i konfiguracjach montażowych. Nakrętki okrągłe i kołnierzowe należą do najczęściej stosowanych konstrukcji.

Okrągłe nakrętki kulkowe

Okrągła nakrętka ma cylindryczny korpus zewnętrzny bez zintegrowanego kołnierza montażowego. Można go zamontować wewnątrz oddzielnej obudowy nakrętki lub bloku montażowego.

Konstrukcja ta jest odpowiednia dla urządzeń z niestandardową obudową nakrętki lub ograniczoną promieniową przestrzenią montażową. Konstrukcja obudowy musi zapobiegać obracaniu się nakrętki i bezpiecznie przenosić obciążenie osiowe.

Nakrętki kulowe kołnierzowe

Nakrętka kołnierzowa posiada otwory montażowe na kołnierzu, dzięki czemu nakrętkę można podłączyć bezpośrednio do stołu ruchomego, wspornika lub obudowy nakrętki.

Nakrętki kołnierzowe upraszczają montaż osiowy i są dostępne w różnych kształtach kołnierzy, w tym w konfiguracjach okrągłych, z pojedynczym-nacięciem i-podwójnym nacięciem.

Klasyfikacja według konstrukcji pojedynczej-nakrętki i podwójnej-nakrętki

Śruby kulowe można również klasyfikować według tego, czy w zespole wykorzystuje się pojedynczą nakrętkę kulkową, czy dwie połączone nakrętki.

Śruby kulowe z pojedynczą-nakrętką

Śruba kulowa z pojedynczą-nakrętką wykorzystuje jeden korpus nakrętki. Wewnętrzny luz osiowy można kontrolować poprzez dobór kulek, geometrię bieżni lub inną metodę napięcia wstępnego.

Pojedyncze nakrętki zapewniają zwartą konstrukcję i są szeroko stosowane w automatyce przemysłowej, ogólnych obrabiarkach i sprzęcie pozycjonującym.

Śruby kulowe z podwójną{{0}nakrętką

Zespół podwójnej-nakrętki wykorzystuje dwa korpusy nakrętek z regulowaną przekładką lub strukturą napięcia wstępnego pomiędzy nimi. Układ może usuwać luz osiowy i zapewniać większą sztywność osiową.

Śruby kulowe z podwójną-nakrętką wymagają większej przestrzeni montażowej osiowej i są zazwyczaj wybierane do sprzętu o wyższych wymaganiach dotyczących sztywności i pozycjonowania.

Klasyfikacja według stopnia dokładności

Stopień dokładności opisuje ograniczenia, takie jak odchylenie skoku i zmienność w określonym zakresie ruchu. Mniejsza liczba klasy C-oznacza zazwyczaj lepszą kontrolę dokładności-ołowiu.

W DLY powszechnie dostarczane stopnie dokładności obejmują:

• C0 i C3:Szlifowane śruby kulowe spełniające-wymagania związane z dużą precyzją pozycjonowania
• C5:Dostępne w konfiguracjach walcowanych lub szlifowanych, w zależności od produktu i zastosowania
• C7:Powszechnie stosowane w standardowych zastosowaniach CNC i automatyzacji przemysłowej
• C10:Używany do ogólnych zastosowań przekładni z mniej wymagającymi wymaganiami dotyczącymi pozycjonowania

Dla porównania, dokładność odprowadzenia C3 może być kontrolowana do około ±0,008 mm na 300 mm, podczas gdy C5 może być kontrolowana do około ±0,018 mm na 300 mm, w zależności od obowiązującej normy i specyfikacji produktu.

Stopień dokładności nie powinien być wybierany wyłącznie poprzez wybranie najmniejszego numeru oceny. Konstrukcja maszyny, łożyska oporowe, sprzęgło, sterowanie silnikiem, rozszerzalność cieplna i wyrównanie instalacji również wpływają na końcową dokładność pozycjonowania.

Klasyfikacja według napięcia wstępnego i luzu osiowego

Naprężenie wstępne stosuje się w celu zmniejszenia lub wyeliminowania luzu osiowego pomiędzy wałem śruby, kulkami i bieżniami nakrętek. Może poprawić sztywność osiową i reakcję pozycjonowania.

Zespoły śrub kulowych mogą być dostarczane z luzem osiowym, luzem kontrolowanym w pobliżu{0}zeru lub różnymi poziomami napięcia wstępnego. Dokładna klasyfikacja i dostępne napięcie wstępne zależą od konstrukcji nakrętki i specyfikacji producenta.

Wyższe napięcie wstępne nie jest automatycznie lepsze. Nadmierne napięcie wstępne zwiększa moment rozruchowy, wytwarzanie ciepła i wewnętrzne naprężenia stykowe, co może skrócić żywotność.

Określamy odpowiedni luz lub napięcie wstępne, biorąc pod uwagę:

• Wymagana sztywność osiowa
• Wymagania dotyczące pozycjonowania i powtarzalności
• Obciążenie i prędkość robocza
• Dopuszczalny moment rozruchowy
• Wytwarzanie ciepła i cykl pracy
• Oczekiwany okres użytkowania

Klasyfikacja według ołowiu

Skok to odległość liniowa przebyta przez nakrętkę kulkową podczas jednego pełnego obrotu wału śruby.

Mniejszy przewód zapewnia większą rozdzielczość mechaniczną dla danego obrotu silnika, podczas gdy większy przewód zapewnia większy skok liniowy na obrót.

Zastosowania śrub kulowych

Do różnych wymagań maszyny dobierane są różne typy śrub kulowych. Typowe obszary zastosowań obejmują:

• Obrabiarki CNC:Osie posuwowe, stoły robocze, pozycjonowanie narzędzi i mechanizmy pomocnicze
• Automatyka przemysłowa:Moduły liniowe, sprzęt montażowy, systemy transportowe i jednostki pozycjonujące
• Robotyka:Osie liniowe, zespoły podnoszące i mechanizmy siłownikowe
• Sprzęt półprzewodnikowy:Precyzyjne mechanizmy pozycjonowania i obsługi
• Sprzęt medyczny:Regulowane łóżka, systemy obrazowania i urządzenia do kontrolowanego pozycjonowania
• Maszyny pakujące:Mechanizmy do napełniania, uszczelniania, cięcia i-podawania materiału
• Drukarki 3D:Podnoszenie-osi Z i inne kontrolowane ruchy liniowe

Wybór śruby kulowej za pomocą DLY

Żaden pojedynczy typ śruby kulowej nie jest odpowiedni do każdego zastosowania. W DLY sprawdzamy wszystkie wymagania operacyjne przed potwierdzeniem konfiguracji wału śruby i nakrętki kulkowej.

Główne informacje dotyczące wyboru obejmują:

• Wymagana średnica śruby i skok
• Długość całkowita, długość gwintu i skok efektywny
• Montaż poziomy lub pionowy
• Obciążenie osiowe i kierunek obciążenia
• Wymagana prędkość liniowa i przyspieszenie
• Wymagania dotyczące dokładności i powtarzalności
• Wymagany luz osiowy lub napięcie wstępne
• Podpora-układu łożyskowego
• Środowisko pracy i cykl pracy
• Zakończ-rysunek obróbki i wymaganą ilość

Klienci mogą dostarczyć istniejący model, rysunek wymiarowy lub informacje o zastosowaniu. Nasz zespół może dokonać przeglądu wymagań i zalecić odpowiednią konfigurację walcowanej lub szlifowanej śruby kulowej.

← Powrót do Wiadomości DLY