為什么選擇滾珠絲杠?
近年來,通過與客戶的對話和市場反饋,對迷你滾珠絲杠的需求變得更加明顯。具體來說,對美國制造且有現(xiàn)貨的高品質滾珠絲杠的需求不斷增長。作為回應,富裕線性以六毫米、八毫米和十毫米直徑的滾珠絲杠系列響應了這一號召。醫(yī)療、實驗室自動化和半導體行業(yè)的應用。這些是我們認為將會熱門的一些行業(yè),其中許多促進自動化的機器人都需要微型滾珠絲杠。
滾珠絲杠精度和準確度
在行業(yè)內,在討論準確性和精度時可能會出現(xiàn)一些術語混淆。通常,客戶認為這些是可以互換的,但事實并非如此。它們實際上是兩個單獨的術語,用于定義滾珠絲杠及其在應用中的使用方式。精度由螺釘定義,可以反映其制造方式。例如,它是滾壓的還是磨削的?準確性相當于向中心投擲飛鏢并擊中靶心。另一方面,精度定義了關鍵,即重復性或系統(tǒng)達到預期目標的頻率。
滾珠絲杠方向
工程師往往忘記的另一個因素是滾珠絲杠的方向。滾珠絲杠設計為當負載位于軸向位置時發(fā)揮最佳性能。原因是,當滾珠絲杠本身進行運動時,通常有型材導軌、線性軸承或導軌支撐負載。一旦該系統(tǒng)垂直轉動,載荷方向就變成單一方向,力完全向下。這對系統(tǒng)的設計有多種影響,包括滾珠絲杠在速度和加速度運動過程中的磨損情況。當設備上下移動時,速度和減速度會增加系統(tǒng)的額外負載。結果可能是底部隱含的沖擊載荷,因此反向載荷對于系統(tǒng)設計至關重要。
滾珠絲杠速度和加速度
速度是另一個關鍵因素,但最好分為兩部分:滾珠螺母速度和螺桿速度。第一部分適用于螺桿本身,指的是螺桿旋轉的速度。螺桿的長度通常會限制螺桿速度。例如,螺釘越長,振動可能就越大。系統(tǒng)中的振動會導致腐蝕并縮短使用壽命。許多設計人員希望負載盡可能快地移動,以便盡快到達所需位置。不幸的是,螺釘存在必須解決的局限性。臨界速度的第二部分適用于螺母。這里,臨界速度是指螺母在回流系統(tǒng)限制內旋轉的速度,反映了內部滾珠軸承再循環(huán)的速度。FUYU Linear 的微型公制螺桿組件具有非常平滑、安靜的內部返回,并且能夠承受更高的螺母速度。
滾珠絲杠工作周期
占空比本身并不太重要。通常,它更適合于對螺桿壽命的討論,在考慮移動輪廓時,這可能會變得極其復雜。移動曲線通常是梯形的運動,其中有初始加速,然后恒定運動,最后減速。雖然這些都非常重要,但加速度是通常被忽視的項目之一。事實上,試圖在參考材料中找到滾珠絲杠加速度的限制非常具有挑戰(zhàn)性,因此它通常僅限于標準的一倍半 G。這個數(shù)字更多的是一個指導原則,因為實際的最大速度、加速度和減速度實際上是基于應用的,并且通常需要通過實驗來定義。滾珠絲杠的優(yōu)點之一是其確定的使用壽命。國際標準闡明了我們如何定義滾珠絲杠的使用壽命。對于度量標準,它通常是一百萬轉的函數(shù),這是我們的 L10 壽命,據(jù)統(tǒng)計 90% 的滾珠絲杠將達到這一壽命。事實上,他們可能會達到更多,但現(xiàn)在有一個既定的最小值。
滾珠絲杠行程
對于微型滾珠絲杠,有幾個與行程相關的不同因素。在一毫米或兩毫米的短行程情況下,會出現(xiàn)困難,因為球沒有在螺母內完全再循環(huán)。在這些情況下定義滾珠絲杠的壽命以及返回系統(tǒng)的設計和功能將對其性能發(fā)揮關鍵作用。例如,流體泵需要 10 至 100 毫米的極短行程。最后一毫米的行程將受到最大的力,在定義滾珠絲杠壽命時可能會產(chǎn)生問題。長途旅行應用也會產(chǎn)生問題。例如,當六毫米滾珠絲杠行程一米時,臨界速度和防止下垂就成為重要因素。因此,在極短行程和長行程之間存在中間行程,即最佳位置,100 至 200 毫米的行程對于這些類型的螺釘發(fā)揮最佳作用是理想的。
滾珠絲杠負載能力
滾珠絲杠設計用于承受 100% 軸向負載。如果操作正確,滾珠絲杠將達到 L10 壽命。通常,當滾珠絲杠發(fā)生故障時,由于負載未正確對齊,絲杠和螺母會變形。滾珠絲杠上的徑向負載或力矩負載可能會導致負載能力下降 90% 以上,從而影響 L10 壽命。這里的教訓是,如果目錄中有設計計算建議在特定參數(shù)內使用平行支撐結構,那么遵守該指南至關重要。