Wat zijn de voorbelastingsmethoden van koud-kogelomloopspindels?
De voorbelastingsmethoden van koudgewalste kogelomloopspindels zijn voornamelijk gericht op het elimineren van axiale speling, het vergroten van de stijfheid en het verbeteren van de herhaalbaarheid. Het kerndoel is om de bol in nauw contact te houden met de landingsbaan door voorbelasting, waardoor het stationair draaien tijdens de omgekeerde beweging wordt verminderd. Volgens het structuurontwerp en de toepassingsscenario's zijn er drie soorten voorbelastingsmethoden voor koud-gewalste kogelomloopspindels, die elk qua principe, effect en toepassingsscenario verschillend zijn:
I. Voorspanning met enkele moer: een goedkope-oplossing voor toepassingen met lage precisie.
Principe: Door de interne structuur van de moer te optimaliseren (zoals het vergroten van de kogeldiameter of het aanpassen van de kromming van de loopring), kan de bal een een-richtingscontact maken met de loopring onder invloed van een- kracht, en kan er een voorspanning worden gegenereerd door elastische vervorming. Voor deze methode zijn geen extra onderdelen nodig, maar de voorspanning is beperkt en er is een lichte veerkracht (meestal tussen 0,01 mm en 0,03 mm).
Functies:
Eenvoudige structuur: slechts één moer, lage kosten, eenvoudig te installeren.
Beperkte precisie: De voorspankracht wordt beperkt door de elastische grenzen van het materiaal, waardoor het moeilijk is om een hoge stijfheid te bereiken (doorgaans 30 tot 50 procent van de stijfheid van geslepen dubbele moeren).
Toepasbare scenario's: Transmissiescenario's met lage precisie-eisen, zoals: gewone transportmachines (bijv. spanner van transportbanden), handmatige hefplatforms met lage snelheid (bijv. lift in magazijnstellingen), kostengevoelige apparatuur (bijv. niet-kritische as van eenvoudige CNC-bewerkingsmachines).
II. Dubbele moervoorspanning: reguliere, uiterst nauwkeurige oplossingen voor de kernkeuze voor het elimineren van speling
Principe: Door de relatieve verplaatsing of structurele vervorming van de twee moeren wordt de kogel van de twee moeren tegelijkertijd samengedrukt in de loopbaan van de twee moeren, waardoor een bidirectionele voorspanning ontstaat. Deze methode elimineert de axiale speling volledig en verbetert de stijfheid van het systeem aanzienlijk (de stijfheid kan 2-3 keer zo groot zijn als die van een enkele moer).
Subtype:
Vulring-type dubbele moervoorspanning:
Structuur: Plaats een voorspanning tussen de twee moeren en controleer de voorspanning door de dikte van de pakking aan te passen.
Sterke punten: Eenvoudige structuur, instelbare voorspanning, geschikt voor grote spindels.
Zwakke punten: de noodzaak om de dikte van de vulring handmatig aan te passen, wat resulteert in een lage installatie-efficiëntie. Langdurig -gebruik van de pakking kan losraken als gevolg van trillingen.
Toepassingsgebied: toepassingen met lage snelheid en gemiddelde precisie, zoals voedingsassen van gewone CNC-bewerkingsmachines.
Variabele kabeltype dubbele moervoorspanning:
Structuur: De schroefdraadverbindingen van de twee moeren zijn enigszins verschillend (roterende moeren zullen de bol bijvoorbeeld voorspannen onder invloed van loodverschil.
Voordelen: Automatische voorspanningscompensatie, geen extra afstelling, goede stijfheid, lange levensduur.
Zwakke punten: complexe structuur en hoge kosten, waarvoor speciaal gereedschap nodig is voor de installatie.
Gebruik: toepassingen met hoge-snelheid en hoge-precisie, zoals robotgewrichten, precisiemeetinstrumenten, enz.
Veertype dubbele moervoorspanning:
Structuur: Installeer een veer (zoals een schotelveer of spiraalveer) tussen de twee moeren om voorspanning door veerkracht te zorgen.
Voordelen: Automatische compensatie van de voorspanning (als de spleet groter wordt door temperatuurverandering of slijtage), goede bedrijfsstabiliteit.
Zwakke punten: De veer is gevoelig voor vermoeidheidsproblemen, vereist regelmatig onderhoud en de stijfheid van de veer beperkt de voorspanning.
Toepassingen: Scenario's die bewerkingen met hoge- lange termijn en hoge -termijn vereisen, zoals halfgeleiderapparatuur en optische focusmechanismen.
III. Speciale voorbelastingsmethoden: aangepaste ontwerpen voor extreme omstandigheden
Ultra-precieze voorspanning (bijvoorbeeld hydraulische voorspanning):
Hoe het werkt: Hogedrukolie wordt via een hydraulisch systeem in de moeren geïnjecteerd om het contact tussen de bal en de startbaan gelijkmatig te maken. De voorbelasting kan nauwkeurig worden geregeld (fout kleiner dan of gelijk aan 0,1 micron).
Toepassingen: ultra-precieze werktuigmachines (bijv. positioneringsplatforms op nanometer-niveau), mechanismen voor de standcontrole van ruimtevaartuigen.
Magnetische voorspanning:
Hoe het werkt: Permanente magneet is ingebed in een moer of bol en gebruikt magnetisme om voorspanning te bieden. Geen mechanisch contact, geen slijtage.
Toepassingen: vacuümomgevingen of scenario's (zoals apparatuur voor de productie van halfgeleiders) die extreme reinheid vereisen.
IV. INLEIDING Criteria voor de selectie van voorbelastingsmethoden: balans tussen nauwkeurigheid, stijfheid en kosten.