Cum se instalează o piuliță cu bilă rotativă: Ghid pas cu pas pentru aplicații CNC și de automatizare

Un ansamblu rotativ cu piuliță cu bile funcționează diferit față de o instalare standard cu șurub cu bile. Într-un șurub cu bile convențional, arborele șurubului se rotește și piulița se deplasează liniar. Într-un design cu piuliță cu bile rotativă, arborele șurubului este fix și piulița se rotește - motorul antrenează piulița printr-un scripete sau cuplare directă, iar arborele care nu se rotește se mișcă în linie dreaptă.Acest aranjament invers rezolvă o problemă specifică de inginerie: pe axele cu cursă lungă, rotirea unui arbore șurub lung la viteză mare provoacă biciuituri, zgomot și vibrații pe măsură ce arborele se apropie de viteza sa critică. O piuliță cu bile rotativă elimină această limitare, deoarece arborele nu se rotește niciodată - pur și simplu se translată. Acest lucru face ca designul piuliței rotative să fie alegerea preferată pentru porturile CNC cu cursă lungă, sistemele de ridicare și plasare de mare viteză și orice axă în care lungimea cursei face imposibil un arbore rotativ convențional.Procedura de instalare pentru o piuliță cu bile rotativă este mai complicată decât pentru o piuliță standard cu șurub cu bile. Acest ghid acoperă secvența completă de instalare, inclusiv rulmentul suport integrat, configurația carcasei, lubrifierea și verificările de aliniere care determină dacă ansamblul va funcționa cu precizie și va dura până la durata de viață nominală.

Cum funcționează un ansamblu cu piuliță cu bilă rotativă

Într-un șurub cu bile standard, arborele se rotește în rulmenți de sprijin fix la fiecare capăt. Piulița se deplasează pe arbore și se mișcă liniar pe măsură ce arborele se rotește. Piulița este ținută împotriva rotației de către cărucior și ghidajele liniare.Într-un ansamblu cu piuliță cu bilă rotativă, rolurile sunt inversate:

Thearbore șurubeste fixat la ambele capete - nu se rotește
Thepiuliţăeste antrenat să se rotească de un motor (prin curea, scripete sau cuplare directă)
Pe măsură ce piulița se rotește în jurul arborelui fix, corpul piuliței se deplasează de-a lungul axei arborelui
Ghidajele liniare transportă căruciorul și împiedică rotirea carcasei

Piulița dintr-un ansamblu de piuliță cu bile rotativă este integrată cu un rulment suport - de obicei o pereche de rulmenți de contact unghiular la un unghi de contact de 45° - care permite piuliței să se rotească în timp ce transmite sarcina de forță axială către carcasă. Carcasa este cea care se conectează la cărucior și se mișcă liniar.Piulița cu bile rotativă a DLY integrează piulița și rulmentul de susținere într-o singură unitate compactă. Aranjamentul rulmentului cu unghi de contact de 45° suportă sarcini axiale mari în ambele direcții, menținând în același timp precizia combinată a ansamblului.

Înainte de a începe: de ce aveți nevoie

Instrumente și echipamente:

Indicator cadran cu bază magnetică (rezoluție 0,001 mm sau mai bună)
Cheie dinamometrică cu mufa adecvată pentru carcasă și șuruburi de montare
Reglaj de precizie sau bară de aliniere
Curățați cârpele fără scame
Ungeți pistolul cu lubrifiantul specificat
ciocan moale (doar pentru reglarea luminii - nu loviți niciodată direct piulița sau arborele)
Compus de blocare a firelor (rezistență medie, cum ar fi Loctite 243)

Conditii:

Suprafața de lucru curată și fără așchii de metal, lichid de răcire și praf abraziv
Toate suprafețele de îmbinare (capetele arborelui, alezajul carcasei, suprafețele de montare) au fost inspectate și curățate înainte de începerea asamblarii
Dimensiunile de prelucrare a capătului arborelui verificate în raport cu desenul înainte de a încerca montarea lagărelor de susținere și a fixărilor de capăt

Pasul 1: Pregătiți și inspectați arborele

Înainte de a monta orice, verificați arborele șurubului:

Verificați dreptatea arborelui. Un arbore care nu este drept va face ca carcasa piuliței să oscileze lateral pe măsură ce se deplasează, generând sarcini laterale atât pe piuliță, cât și pe ghidajele liniare. Pentru un arbore mai lung de 1.000 mm, verificați deformarea la mijloc: montați arborele orizontal pe blocuri în V la fiecare capăt și utilizați un indicator cadran în centru. Curățarea ar trebui să fie mai mică de 0,05 mm pe 1.000 mm de lungime a arborelui.
Curățați bine arborele cu o cârpă fără scame. Îndepărtați orice strat de protecție aplicat în timpul transportului. Nu utilizați solvenți care ar putea ataca garniturile din ansamblul piuliței.
Verificați că dimensiunile de prelucrare a capătului arborelui se potrivesc cu desenele pentru lagărele suport de capăt. Într-o instalație de piuliță cu bile rotativă, capetele arborelui sunt fixe - orice eroare la prelucrarea finală afectează alinierea întregii axe.
Aplicați o peliculă subțire de lubrifiant specificat pe arbore în zona în care se va deplasa piulița. Aceasta este lubrifierea inițială pentru zona de contact bile-canal de rulare.

Pasul 2: Montați suporturile de la capătul arborelui

Arborele într-o instalație de piuliță cu bile rotativă este fixat la ambele capete. Spre deosebire de un șurub cu bile convențional în care un capăt plutește pentru a se adapta expansiunii termice, aranjamentul cu arbore fix necesită o luare în considerare atentă a gestionării expansiunii termice:Configurație fix-fix:Ambele capete sunt blocate axial. Acesta este cel mai comun aranjament pentru sistemele cu piulițe rotative, deoarece arborele nu se rotește și generează mai puțină căldură decât un arbore rotativ. Cu toate acestea, dacă arborele se încălzește din cauza mediului sau din cauza frecării piuliței, se va extinde. Pe arbori lungi (peste 1.500 mm), această expansiune trebuie gestionată prin aplicarea unei preîncărcări de tracțiune inițiale pe arbore în timpul instalării - arborele este ușor întins între suporturile sale de capăt, astfel încât dilatarea termică să reducă presarcina, mai degrabă decât să creeze tensiuni de flambaj la compresiune.Secvența de instalare a suporturilor de capăt:

Montați mai întâi suportul de capăt fix. Strângeți șuruburile de fixare a suportului de capăt la cuplul specificat și verificați dacă arborele este constrâns axial la acest capăt.
Instalați suportul de capăt opus. În această etapă, lăsați piulița de blocare axială ușor slăbită - nu constrângeți complet arborele axial la ambele capete până când tensiunea arborelui nu a fost stabilită.
Dacă este necesară pretensionarea arborelui (lungimea arborelui peste 1.500 mm), aplicați presarcina de întindere calculată folosind o cheie dinamometrică pe piulița de blocare. Valoarea de preîncărcare depinde de diametrul și lungimea arborelui - consultați specificațiile producătorului arborelui.
Blocați axial al doilea suport de capăt și verificați dacă arborele se simte încordat, dar nu suprasolicitat. Axul nu trebuie să se devieze vizibil sub o forță laterală ușoară a mâinii în punctul mijlociu.

Pasul 3: Înfiletați ansamblul piuliță cu bilă rotativă pe arbore

Acesta este pasul cel mai critic și cel mai probabil să provoace daune dacă este făcut incorect.Ansamblul piuliță cu bile rotativă sosește din fabrică cu piulița preîncărcată în carcasa rulmentului. Circuitul cu bile din interiorul piuliței conține bile de oțel de precizie care vor cădea dacă piulița este scoasă dintr-un arbore fără un manșon de protecție.Nu dezasamblați ansamblul piuliță cu bilă rotativă.Piulița, bilele, sistemul de retur și rulmenții de susținere sunt asamblate și setate din fabrică. Dezasamblarea pe teren anulează setarea de preîncărcare și riscă pierderea sau amestecarea bilelor.Procedură:

Verificați dacă un manșon de protecție temporar (arbor) este montat la capătul arborelui înainte de a glisa ansamblul piuliță. Manșonul de protecție are același profil de filet ca și arborele șurubului, dar fără caneluri cu bile - permite piuliței să alunece peste capătul arborelui fără ca bilele să cadă în zona de prelucrare a capătului.
Glisați ansamblul piuliță cu bilă rotativă pe manșonul de protecție. Aliniați ansamblul piuliță cu axa arborelui și glisați-l încet din manșon pe filetul arborelui. Aplicați o presiune axială ușoară în timp ce rotiți încet piulița cu mâna - veți simți că bilele se angajează în calea de rulare a arborelui. Nu forțați tranziția.
Odată ce bilele s-au cuplat în filetul arborelui, rotiți ansamblul piuliței încet cu mâna pe toată lungimea cursei. Rezistența ar trebui să fie netedă și consistentă pe tot parcursul. Dacă simțiți un punct strâns sau un petic aspru în orice poziție, opriți-vă și investigați înainte de a continua - nu forțați piulița să treacă printr-un punct de legare.
Scoateți manșonul de protecție de la capătul arborelui numai după ce ansamblul piuliței este cuplat complet pe arbore și s-a confirmat că se mișcă fără probleme pe toată cursa.

Pasul 4: Montați carcasa pe cărucior

Carcasa piuliței cu bilă rotativă conectează ansamblul piuliței la căruciorul mobil. Carcasa trebuie montată astfel încât axa piuliței să fie paralelă cu șinele de ghidare liniare și aliniată cu axa arborelui șurubului.

Oferiți carcasa până la suprafața de montare a căruciorului fără a strânge complet șuruburile. Carcasa trebuie să se așeze plat pe suprafața de montare a căruciorului - orice spațiu între carcasă și cărucior indică o problemă de planeitate sau reziduuri pe suprafața de îmbinare.
Montați șuruburile carcasei cu degetele și verificați dacă ansamblul piuliței se rotește ușor cu mâna. Dacă rotația se simte mai grea sau mai aspră decât înainte de montarea carcasei, carcasa impune o sarcină laterală asupra piuliței - investigați cauza înainte de strângere.
Aplicați compus de blocare a filetului pe șuruburile carcasei și strângeți la cuplul specificat în cruce. Verificați din nou rotirea piuliței după fiecare pas de strângere.
Montați fulia de antrenare sau cuplajul pe carcasa piuliței. Rotul sau cuplajul trebuie să fie concentric cu axa de rotație a piuliței - montarea excentrică generează vibrații la frecvența de rotație a piuliței, care este deosebit de dăunătoare la viteză mare.

Pasul 5: Alinierea sistemului de acționare

Motorul și scripetele de antrenare trebuie să fie aliniate cu roata piuliță rotativă. Nealinierea generează forță laterală asupra rulmentului piuliței și determină uzura neuniformă a curelei.Pentru sistemele de transmisie prin curea:

Aliniați fulia motorului și roata piuliță în același plan. Folosiți un dreptar peste ambele fețe ale scripetelor - dreptarul trebuie să intre în contact cu ambele fețe simultan, fără a se balansa.
Setați tensiunea curelei conform specificațiilor. Subtensiunea permite alunecarea centurii; supratensiunea generează sarcină radială pe rulmentul piuliței și reduce durata de viață a rulmentului.
După stabilirea tensiunii, verificați dacă ansamblul piuliței se rotește ușor cu mâna cu cureaua instalată. Tensiunea curelei nu ar trebui să provoace o rotație semnificativ mai puternică.

Pentru sistemele de cuplare directă:

Aliniați arborele motorului și butucul piuliței concentric și unghiular. Chiar și o mică nealiniere unghiulară la cuplare generează sarcini ciclice de încovoiere pe rulmentul piuliței la fiecare rotație.
Folosiți un indicator cadran pe diametrul exterior al cuplajului pentru a verifica că curățarea se încadrează în specificațiile producătorului cuplajului.

Pasul 6: Verificați alinierea ansamblului complet

Cu carcasa piuliței montată, sistemul de antrenare conectat și toate șuruburile strânse:

Montați un comparator pe cadrul mașinii cu sonda contactând carcasa piuliței în direcția laterală (perpendicular pe axa arborelui).
Conduceți căruciorul pe toată cursa la viteză mică. Indicatorul ar trebui să arate mai puțin de 0,05 mm de abatere laterală pe întreaga cursă. Mai mult decât aceasta indică faptul că arborele nu este paralel cu șinele de ghidare liniare sau că arborele are o eroare de dreptate.
Repetați măsurarea în direcția verticală (pentru axele orizontale). Abaterea verticală indică slăbirea arborelui sau variația înălțimii șinei.
Dacă abaterea depășește toleranța, reglați pozițiile suportului de capăt al arborelui pentru a corecta alinierea înainte de a rula axa la viteza de funcționare.

Pasul 7: Ungerea înainte de prima rulare

Piulița cu bile rotativă trebuie lubrifiată înainte ca axa să fie rulată sub putere pentru prima dată. Un strat de protecție aplicat din fabrică nu este un lubrifiant funcțional.

Localizați ungerea de pe carcasa piuliței. Injectați încet grăsime prin fiting folosind un pistol de unsoare. Cantitatea de umplere inițială depinde de dimensiunea piuliței - ca referință, injectați până când se simte o ușoară rezistență la pistolul de unsoare, apoi opriți. Nu umpleți excesiv: excesul de grăsime din piuliță crește rezistența la rulare și căldura.
După aplicarea unsoarei, rotiți piulița manual prin câteva curse complete pentru a distribui lubrifiantul prin circuitul cu bile.
Ștergeți orice exces de grăsime de pe suprafețele exterioare ale arborelui și ale carcasei.

Lubrifiant recomandat: unsoare NLGI grad 1 sau 2 cu complex de litiu pentru aplicații industriale generale. Pentru aplicații de mare viteză în care viteza de rotație a piuliței produce o valoare Dm·N peste 70.000, consultați specificațiile produsului pentru recomandări pentru unsoare de mare viteză.

Pasul 8: Run-in și verificare

Înainte de a funcționa la viteză și sarcină maximă:

Rulați axa la 10-20% din viteza maximă timp de 5 minute. Monitorizați temperatura carcasei piuliței cu un termometru de contact sau un termometru cu infraroșu. Temperatura ar trebui să crească ușor față de mediul ambiant și apoi să se stabilizeze - o temperatură în creștere continuă indică o lubrifiere insuficientă sau preîncărcare excesivă.
Creșteți treptat până la 50% viteza și repetați verificarea temperaturii.
Doar după confirmarea temperaturii stabile la viteza de 50%, axa trebuie să fie rulată la viteza maximă de funcționare.
După prima oră de funcționare la viteză maximă, verificați cuplul tuturor șuruburilor de fixare. Vibrația în timpul rodajului poate fixa ușor șuruburile. Strângeți din nou la cuplul specificat dacă este detectată orice mișcare.

Greșeli frecvente de instalare

Forțarea ansamblului piuliței peste capătul arborelui fără un manșon de protecțieFără un manșon de protecție, bilele din piuliță se confruntă cu prelucrarea capătului arborelui - o treaptă, canelură sau porțiune filetată care face ca bilele să se blocheze sau să cadă. Utilizați întotdeauna un manșon de protecție atunci când filetați piulița pe arbore.Constrângeți complet ambele capete ale arborelui înainte de a seta tensiunea arboreluiPe arbori lungi, fixarea rigidă a ambelor capete înainte de aplicarea pretensionării nu lasă nicio prevedere pentru dilatare termică. Arborele va dezvolta stres de compresiune pe măsură ce se încălzește, ceea ce poate provoca flambaj în cazuri extreme și va crește întotdeauna preîncărcarea piuliței peste valoarea de proiectare.Montarea scripetei de antrenare cu tensiune excesivă a cureleiTensiunea ridicată a curelei generează o sarcină radială pe rulmentul suport al piuliței care se suprapune sarcinii axiale din mișcarea liniară. Acest lucru reduce durata de viață efectivă a rulmentului și poate face ca piulița să fie fierbinte chiar și atunci când lubrifierea este corectă.Funcționarea axei la viteză maximă fără rulaj de lubrifierePerioada de rodare inițială distribuie lubrifiantul prin circuitul cu bile și permite preîncărcarea rulmentului să se stabilească. Omiterea rulării prin rularea imediată la viteză maximă generează căldură care poate degrada lubrifiantul înainte ca acesta să fie distribuit corespunzător.Ignorarea abaterii laterale la verificarea alinieriiO abatere laterală de 0,1 mm peste cursă pare mică, dar generează o sarcină laterală constantă pe piuliță, care este proporțională cu rigiditatea arborelui și deviația. În timp, această sarcină laterală accelerează uzura canalelor piulițelor și reduce durata de viață la o fracțiune din valoarea nominală.

Întreținere după instalare

Piulițele cu bile rotative necesită aceeași atenție de lubrifiere ca și piulițele cu șurub cu bile standard, dar punctul de acces poate fi diferit - unsoarea se află pe carcasa rotativă, ceea ce înseamnă că se mișcă cu căruciorul, mai degrabă decât să fie într-o poziție fixă.Pentru sistemele de lubrifiere centralizată, linia de alimentare către carcasa piuliței trebuie să fie flexibilă pentru a se adapta cursei căruciorului. O linie rigidă fixă se va rupe pe măsură ce căruciorul se mișcă.Interval de referință de re-ungere:

Sarcină ușoară, viteză mică, mediu curat: la fiecare 3-6 luni
Sarcină medie, viteză medie, mediu industrial general: la fiecare 1–3 luni
Viteză mare sau mediu contaminat: inspecție lunară, lubrifiați după cum este necesar

Monitorizați temperatura carcasei piuliței în timpul funcționării. O creștere a temperaturii cu mai mult de 10°C peste valoarea de referință stabilită este un semnal de relubrifiere înainte de următorul interval programat.

Piuliță cu bile rotativă DLY: Prezentare generală a produsului

Piulița cu bile rotativă a lui DLY integrează piulița cu bilă și rulmentul de sprijin de contact unghiular (unghi de contact de 45°) într-un singur ansamblu compact. Designul integrat permite fixarea directă a piuliței pe o carcasă de rulment cu patru șuruburi, simplificând asamblarea unei axe rotative complete a piuliței.Specificații cheie:

Unghiul de contact al rulmentului suport: 45° (suportă sarcini axiale mari în ambele direcții)
Disponibil în combinații standard cu diametrul șurubului cu bile și plumb
Compatibil cu dimensiunile arborelui din seria SFU pentru un design simplu al axelor
Interfață de carcasă cu flanșă pentru montare directă pe cărucior

Pentru comenzi de loturi sau specificații personalizate - inclusiv cerințe specifice de prelucrare a plumbului, diametrului sau finalului - împărtășiți parametrii axei cu echipa de ingineri DLY pentru o confirmare a specificațiilor și timpul de livrare.

📩E-mail:dlyexport2@dlybearing.com 💬WhatsApp:+86 166 0578 8856 🔗Solicitați o cotație →