Plumbul șurubului cu bile este distanța liniară pe care o mișcă piulița atunci când arborele șurubului se rotește cu o tură completă. Când inginerii calculează plumbul șurubului cu bile, de obicei încearcă să se potrivească cu viteza de deplasare necesară, viteza motorului, rezoluția de poziționare, forța de tracțiune și starea de sarcină a unui sistem de mișcare liniară.
Alegerea corectășurub cu bileplumbul nu este doar o simplă formulă de calcul. Un cablu mai mare poate ajuta axa să se miște mai repede la aceeași viteză a șurubului, în timp ce un cablu mai mic poate oferi o rezoluție de poziționare mai bună și un avantaj mecanic mai mare pentru tracțiune.
Acest ghid explică cum se calculează avansul șurubului cu bile din viteza țintă și RPM șurubului, modul în care plumbul afectează viteza, rezoluția și împingerea și cum să alegeți o valoare practică a avansului în funcție de cuplul motorului, viteza critică, metoda de sprijin și specificațiile standard ale șurubului cu bile.
Ce este plumbul șurubului cu bile?
Plumbul șurubului cu bile se măsoară în milimetri pe rotație. Vă spune cât de departe se deplasează piulița cu bile într-o rotație completă a arborelui șurubului. De exemplu, dacă un șurub cu bile are un avans de 10 mm, piulița se mișcă cu 10 mm atunci când șurubul se rotește cu o tură completă.
Plumbul este unul dintre cei mai importanți parametri în selecția șuruburilor cu bile, deoarece afectează direct viteza liniară, rezoluția de poziționare, cerința de cuplu, forța de împingere și răspunsul sistemului.
Definiție simplă:Pasul șurubului cu bile=distanță liniară de deplasare pe o rotație completă a șurubului.
Plumb șurub cu bile vs pas
Plumbul este adesea confundat cu pitch. Pentru multe șuruburi cu bilă standard cu pornire unică-, avansul și pasul sunt aceleași. Cu toate acestea, pentru șuruburile cu pornire multipla-, avansul și pasul sunt diferite.
| Termen | Sens | Exemplu |
|---|---|---|
| Pas | Distanța dintre canelurile de filet adiacente. | Un șurub cu pas de 5 mm are 5 mm între canelurile filetului. |
| Duce | Distanța de deplasare liniară pe rotație completă a șurubului. | Un șurub de 10 mm mișcă piulița cu 10 mm pe rotație. |
| Un singur-șurub de pornire | Plumb este egal cu pas. | 5 mm pas=5 mm plumb. |
| Şurub cu pornire multiplă- | Avantajul este egal cu pasul înmulțit cu numărul de porniri. | Pas de 5 mm × 2 începe=10 mm avans. |
Formula de calcul a plumbului șurubului cu bile
Pentru a calcula avansul șurubului cu bile, aveți nevoie de viteza liniară țintă și viteza reală de rotație a șurubului. Dacă motorul este conectat direct la șurub, turația motorului și turația șurubului pot fi aceleași. Dacă se folosește un reductor, scripete de curea, cutie de viteze sau alt raport de transmisie, ar trebui să calculați mai întâi turația reală a șurubului.
Dacă viteza țintă este în mm/s:
Plumb (mm/tur)=Viteză liniară (mm/s) × 60 / Viteză șurub (rpm)
Dacă viteza țintă este în mm/min:
Plumb (mm/tur)=Viteză liniară (mm/min) / Viteză șurub (rpm)
Punctul cheie este consistența unității. Dacă viteza este dată în mm/s, înmulțiți cu 60 pentru a o converti în mm/min. Dacă viteza este deja dată în mm/min, nu mai înmulțiți cu 60 din nou.
Exemplu: Calculați avansul din viteza țintă și RPM
Să presupunem că o axă a mașinii necesită o viteză de deplasare de 600 mm/s, iar șurubul poate rula la 3000 rpm.
Viteza liniară țintă=600 mm/s
Viteza șurubului=3000 rpm
Prospect=600 × 60/3000
Plumb=12 mm/rev
Aceasta înseamnă că plumbul teoretic necesar pentru a atinge 600 mm/s la 3000 rpm este de 12 mm. În selecția reală, nu ar trebui să creșteți automat avantajul cu un procent fix. În schimb, alegeți cel mai apropiat cablu standard disponibil și verificați dacă cuplul motorului, accelerația, rezoluția de poziționare și viteza critică sunt încă acceptabile.
Dacă 12 mm nu este o opțiune standard disponibilă pentru diametrul sau seria șurubului selectat, alegerea practică poate fi 10 mm, 16 mm sau un alt cablu standard, în funcție de cerințele mașinii.
Cum influențează plumbul viteza, rezoluția și impulsul
Plumbul șurubului cu bile afectează mai mulți factori cheie de performanță în același timp. Un avans mare ajută la obținerea unei viteze liniare mai mari la turații mai mici, dar reduce și avantajul mecanic. Un avans mic îmbunătățește rezoluția și forța, dar șurubul trebuie să se rotească mai repede pentru a atinge aceeași viteză liniară.
| Alegerea conducerii | Avantajul principal | Schimb-Dezactivat | Utilizare tipică |
|---|---|---|---|
| Plumb mic | Rezoluție de poziționare mai mare și tracțiune mai puternică la același cuplu. | Viteză liniară mai mică la același șurub RPM. | Poziționare de precizie, axe verticale, mișcare lentă-încărcăturii grele. |
| Plumb mediu | Viteză, rezoluție și tracțiune echilibrate. | Necesită verificarea-la nivel de sistem pentru viteză și încărcare. | Automatizare generală, axe de avans CNC, module liniare. |
| Plumb mare | Viteză liniară mai mare la turația șurubului mai mică. | Necesită un cuplu mai mare pentru aceeași tracțiune și oferă o rezoluție mai mică. | Automatizare-de mare viteză, transfer cu cursă lungă-, sisteme de poziționare rapidă. |
Verificarea cuplului și a tracțiunii după calculul plumbului
După calcularea avansului, ar trebui să verificați dacă motorul poate furniza suficient cuplu pentru forța necesară. Un cablu mai mic oferă un avantaj mecanic mai bun, în timp ce un cablu mai mare necesită mai mult cuplu pentru a genera aceeași forță axială.
Formula aproximativă de tracțiune:
F = 2π × η × T / L
F=împingere axială
η=eficiență
T=cuplu
L=conduce
Dacă cuplul este măsurat în N·m și plumbul este măsurat în mm, conversia unității trebuie inclusă:
F(N)=2π × η × T(N·m) × 1000 / Plumb(mm)
Această formulă este o referință de inginerie. Performanța reală a tracțiunii depinde, de asemenea, de curba cuplului motorului, accelerație, eficiența șurubului, preîncărcare, suportul rulmentului, lubrifiere, instalarea verticală sau orizontală și factorul de siguranță.
Când selectați un cablu mai mare pentru viteză mare, verificați întotdeauna dacă motorul are încă suficient cuplu în timpul accelerației și sub sarcină.
Verificarea vitezei critice și a turației șuruburilor
Viteza critică a șurubului cu bile este afectată în principal de diametrul șurubului, lungimea nesuportată, metoda de sprijinire a capătului și viteza de rotație. Plumbul nu determină direct viteza critică, dar afectează turația șurubului necesară pentru a atinge o viteză liniară țintă.
Pentru o anumită viteză țintă, un avans mai mare permite șurubului să se rotească la turații mai mici. Un avans mai mic poate necesita RPM mai mare pentru a atinge aceeași viteză, ceea ce poate face ca verificarea vitezei critice să fie mai importantă pentru axele cu cursă lungă-.
Înainte de a confirma punctul final, verificați:
- Diametrul șurubului și lungimea totală.
- Lungime nesusținută între suporturile lagărelor.
- Configurație de capăt fix și suportat.
- Funcționarea șurubului RPM la turație maximă.
- Marja de siguranță sub viteza critică.
Pentru sistemele de-viteză mare și cursă- lungă, selectarea conductorului trebuie verificată întotdeauna împreună cu viteza critică, selecția unității de suport și performanța motorului.
Proces de selecție a conductoarelor șurubului cu bile în 5 pași
Un calcul practic al șurubului cu bile nu ar trebui să se oprească după o formulă. Valoarea calculată trebuie verificată în raport cu sistemul de mișcare completă.
| Pas | Ce trebuie verificat | De ce contează |
|---|---|---|
| 1 | Definiți viteza țintă, cursa, sarcina și precizia. | Aceste cerințe decid dacă sistemul are nevoie mai întâi de viteză, de forță sau de rezoluție. |
| 2 | Calculați avansul teoretic din viteză și turația șurubului. | Aceasta oferă valoarea de pornire de pornire pentru selecție. |
| 3 | Verificați cuplul motorului, accelerația și rezoluția poziționării. | Un cablu mare poate avea nevoie de mai mult cuplu; un avans mic poate limita viteza. |
| 4 | Verificați viteza critică și metoda de asistență. | Șuruburile lungi trebuie să rămână sub limitele sigure de viteză de rotație. |
| 5 | Alegeți cel mai apropiat client potențial standard și confirmați disponibilitatea. | Clientii potențiali standard sunt mai ușor de cumpărat, înlocuit și livrat. |
Selecție de clienți potențiali pentru diferite aplicații
Mașini diferite necesită direcții de plumb diferite. Următorul tabel oferă o referință practică pentru condițiile obișnuite de aplicare.
| Condiția de aplicare | Direcția de selecție a clienților potențiali | Notă de selecție |
|---|---|---|
| Automatizare{0}}de mare viteză | Plumb mediu spre mai mare | Verificați cuplul motorului, accelerația și viteza critică a șuruburilor. |
| Mișcare-încărcăturii grele | Plumb mic sau mediu | Oferă o forță și un control mai bun la același cuplu motor. |
| Poziţionare de{0}}înaltă precizie | Plumb mai mic | Îmbunătățește rezoluția și capacitatea de poziționare fină. |
| Transfer de cursă lungă- | Plumb mediu sau mai mare | Reduce turația necesară șurubului la viteză mare de deplasare. |
| Axa verticală | Plumb mic sau mediu | Ajută la furnizarea de forță, dar frânele și designul de siguranță poate fi încă necesar. |
Considerații privind clienții potențiali standard și personalizați
La achiziția reală, lead-ul calculat ar trebui să fie corelat cu produsele standard disponibile. Cablurile comune pot include 4 mm, 5 mm, 10 mm, 16 mm, 20 mm, 25 mm, 32 mm sau opțiuni mai mari, în funcție de diametrul șurubului și de serie.
De obicei, clienții potențiali standard sunt mai ușor de cumpărat, scurtează timpul de livrare și simplifică înlocuirea viitoare. Modelele personalizate ale cablurilor pot fi necesare pentru condiții speciale de viteză sau mișcare, dar acestea trebuie confirmate împreună cu diametrul, tipul piuliței, prelucrarea la capăt, gradul de precizie, unitățile de sprijin și timpul de producție.
Pentru proiectele OEM, este mai bine să confirmați plumbul, diametrul, lungimea șurubului, prelucrarea la capăt, structura piuliței și aranjamentul unității de susținere înainte de a finaliza proiectarea mașinii.
Selectarea clienților potențiali este o decizie la nivel de sistem-
Alegerea greșită a cablului șurubului cu bile poate duce la motoare supraîncărcate, poziționare incorectă, forță insuficientă, vibrații, zgomot sau defecțiune timpurie a componentelor. Acesta este motivul pentru care selecția conducerii ar trebui evaluată împreună cu proiectarea completă a axei.
O decizie de încredere pentru șurub cu bile ar trebui să ia în considerare:
- Viteza de deplasare și accelerație țintă.
- Viteza motorului și curba cuplului.
- Greutatea încărcăturii și direcția de instalare.
- Rezoluția poziționării și cerințele de repetabilitate.
- Diametrul șurubului cu bile, lungimea și metoda de sprijin.
- Viteza critică și turația șurubului permisă.
- Tipul piuliței, preîncărcare, lubrifiere și mediu de lucru.
În multe cazuri, cea mai bună variantă nu este cea mai mică sau cea mai mare opțiune. Este liderul care oferă cel mai bun echilibru între viteză, precizie, forță, capacitatea motorului și fiabilitatea-pe termen lung.
Concluzie
Calcularea avansului șurubului cu bile începe cu o formulă simplă de viteză, dar selecția finală necesită verificarea-la nivel de sistem. Cablul teoretic trebuie verificat în funcție de cuplul motorului, rezoluția de poziționare, cerințele de tracțiune, viteza critică a șurubului, metoda de sprijin și disponibilitatea standard a produsului.
Un cablu mic oferă o rezoluție și o tracțiune mai bune, în timp ce un cablu mai mare suportă o viteză mai mare de deplasare la turații pe șurub mai mici. Cea mai bună alegere depinde de echilibrul dintre viteză, precizie, sarcină și fiabilitate. Dacă nu sunteți sigur care cablu este potrivit, DLY vă poate ajuta să verificați cablul șurubului cu bile, diametrul, gradul de precizie, tipul piuliței și configurația suportului în funcție de cerințele mașinii dvs.
Aveți nevoie de suport pentru calculul plumbului șurubului cu bile?
Trimiteți viteza țintă, turația motorului, sarcina, lungimea cursei, cerințele de precizie și direcția de instalare. DLY poate ajuta la calcularea unui cablu adecvat pentru șurub cu bile și poate recomanda diametrul potrivit, tipul piuliței, unitatea de sprijin și prelucrarea finală.
E-mail:export@dlybearing.com
Produse și pagini înrudite
Șurub cu bile | Piuliță bilă | Suport șurub cu bile | Cuplare | Șurub cu bile de mare viteză | Șurub cu bile de sarcină mare | Înapoi la Blog
