Ход шарико-винтовой передачи: компромисс между скоростью, усилием и разрешением
«Можете ли вы прислать мне 1610 вместо 1605? Тот же винт, только быстрее».
Да, такого же диаметра. Тот же винт, нет. Удвоение шага удваивает ход на оборот, а также вдвое уменьшает тягу, которую вы получаете от того же крутящего момента двигателя, и вдвое снижает разрешение позиционирования. Иногда это совершенно правильная сделка. Иногда незаметно ломает ось.
Lead — это единственная спецификация, которая больше всего меняет поведение оси, и именно ее чаще всего меняют случайно.
Что на самом деле контролирует лидерство
Шаг — это осевое расстояние, которое гайка проходит за один оборот винта. Он находится посередине трех отношений, и вы не можете изменить одно, не переместив другие.
Скорость.Линейная скорость=об/мин двигателя × опережение. Шаг 5 мм при 3000 об/мин дает скорость 15 м/мин. Поводок диаметром 10 мм при тех же оборотах дает скорость 30 м/мин. Это взаимосвязь, известная всем, и причина, по которой люди просят более грубые сведения.
Толкать.Свинец ведет себя как передаточное число. Удвоение шага примерно вдвое уменьшает осевую силу, возникающую при заданном крутящем моменте двигателя. Потерянное вами механическое преимущество не возвращается.
Разрешение.Линейное разрешение=отсчета свинца ÷ энкодера за оборот. При использовании энкодера на 1000 отсчетов вывод диаметром 5 мм разрешает 5 мкм на отсчет; отведение диаметром 10 мм разрешает 10 мкм. Ваша система управления может интерполировать, но она не может создать механическое разрешение, которого нет.
Вы можете выбрать два из трех. Не существует быстрого, сильного и хорошего поводка.
Проблема вертикальной оси
Именно здесь случайная смена отведения наносит реальный ущерб.
Мелкий-ходовой винт имеет малый угол спирали и относительно устойчив к обратному-движению- давлению на гайку, и винт с трудом вращается. Крупный-ходовой винт имеет крутой угол спирали и легко-двигается назад.
По вертикальной оси эта разница представляет собой разницу между грузом, который остается на месте при отключении питания, и грузом, который опускается под действием силы тяжести.
Не рассматривайте самоблокировку- как конструктивную особенность, на которую можно положиться, даже при использовании тонких выводов - трение зависит от смазки, температуры, износа и нагрузки, а винт, удерживающийся на верстаке, может не удержаться после шести месяцев эксплуатации. Если вертикальная ось должна удерживать положение без питания, укажите тормоз двигателя. Рассматривайте любое поведение самоблокировки-как бонус, а не функцию безопасности.
Когда вы увеличиваете опережение по существующей вертикальной оси, проверьте три вещи: крутящий момент двигателя в соответствии с новыми требованиями к тяге, номинал удерживающего тормоза и то, что происходит при потере мощности.
Упреждение и критическая скорость независимы.
Распространенное предположение: «грубый шаг означает, что ось может двигаться быстрее». Только частично.
Грубый шаг означает больший ход за оборот, поэтому вы достигаете заданной линейной скорости при более низких оборотах. Это действительно помогает, потому чтокритическая скорость— это ограничение скорости вращения, и более медленные обороты удерживают вас от него.
Но значение DN -, номинальный диаметр, умноженное на число оборотов в минуту -, и собственная номинальная скорость гайки — это отдельные ограничения, установленные конструкцией гайки и системы возврата, а не свинцом. Гайка с крупным-свинцовым ходом автоматически не имеет более высокого номинального диаметра, чем гайка с мелким-свинцовым ходом того же диаметра.
Проверьте опубликованные производителем критические пределы скорости и DN для конкретной модели, которую вы покупаете. Не делайте выводов одно из другого.
Выбор лида из приложения
Работайте в обратном направлении от того, что должна делать ось.
Начните с требуемой линейной скорости и доступных оборотов двигателя.Минимальное опережение =, требуемая скорость ÷ полезная частота вращения. Это дает вам слово.
Проверьте тягу в этом направлении.Возьмите осевую нагрузку для наихудшего-случайного случая, добавьте силу ускорения и трения и убедитесь, что двигатель может передать ее через выбранный вывод с запасом. Если нет, вам нужен больший крутящий момент или более тонкий ход.
Проверьте разрешение.Разделите шаг на разрешение вашего энкодера и сравните его с допуском позиционирования. Оставьте запас -. Механическое разрешение — это не то же самое, что достижимая точность, которая также зависит от винта.класс точности, люфт и жесткость.
Затем проверьте критическую скорость и DN.на оборотах, предусмотренных выбранным вами проводом.
Если числа не совпадают, ответом обычно является больший диаметр, а не другой провод. Диаметр обеспечивает вам критическую скорость, жесткость и грузоподъемность одновременно.
Распространенный выбор потенциальных клиентов на практике
Что мы видим чаще всего по типу приложения:
- Шаг=5 ммна валах диаметром 16–25 мм: общие ЧПУ, фрезерные станки, гравировка, большинство работ по позиционированию. По умолчанию по уважительной причине.
- Шаг=10 мм: плазменные и лазерные столы, оси, в которых траверс доминирует в цикле, большие порталы.
- Свинец=16–20 мм и выше: подбор-и-размещение, перемещение, укладка на поддоны, обработка с длинным-ходом.
- Свинец=1–2 ммна миниатюрных валах: оптические столики, медицинские приборы, точное позиционирование при коротких ходах.
Это отправные точки, а не правила. Необычный рабочий цикл каждый раз превосходит категорию.
Если вы меняете провод на существующей машине
Винт не подлежит-замене, даже если диаметр и концы вала совпадают.
Еще раз проверьте: крутящий момент двигателя в соответствии с новой тягой, настройки привода и усиления, параметры шага/управления контроллера, разрешение в соответствии со спецификацией позиционирования и - по вертикальной оси - тормоза. Машина, которая правильно работала на 1605, может плохо работать на 1610 с теми же настройками контроллера.
Это простое изменение, если сначала проверить цифры. Это приводит к сбивающим с толку ошибкам, хотя это не так.
Сообщите нам обязанности, а не только номер детали
Когда клиенты присылают номер детали, мы указываем номер детали. Когда они отправляют рабочий ход -, скорость, нагрузку, ориентацию, допуск -, мы часто можем указать, что другой шаг или диаметр достигает цели с меньшим двигателем или более дешевым винтом.
Этот разговор стоит одно электронное письмо и регулярно экономит больше, чем разница в цене на винте.
Тяньцзиньская компания OuNaiDa Transmissions Technology Co., Ltd.производит ШВП, опорные узлы,линейные направляющие, шестерни, рейки, звездочки имуфты. Основана в 2008 году, имеет 20-летний опыт производства и 15-летний опыт экспорта, работая в соответствии со стандартами CE и ISO 9001:2015.
Прецизионные компоненты движения|Расширение возможностей глобального интеллектуального производства
