V natančnem mehanskem prenosu so kroglični vijaki ključne komponente, ki pretvarjajo rotacijsko gibanje v linearno. Njihovo delovanje neposredno vpliva na natančnost pozicioniranja, togost in življenjsko dobo.Kroglični vijaki z eno matico (SFU kroglični vijak) inkroglični vijaki z dvojno matico (DFU kroglični vijak) sta dve glavni vrsti. Čeprav delujejo po istem principu, se bistveno razlikujejo po zgradbi, delovanju in uporabi.
Strukturne razlike
Jedro krogličnega vretena je: vijačna gred + matica + krožne kroglice. Glavna razlika med zasnovami z enojno in dvojno matico je število matic in način medsebojnega delovanja.
Kroglični vijak z eno matico (krogelni vijak SFU):
Vsebuje en vijak in eno matico z notranjim krogličnim kroženjem. Kroglice krožijo znotraj enega utora matice. Struktura je kompaktna. Montaža je preprosta, prilagajanje med maticami ni potrebno.
Kroglični vijak z dvojno matico (krogelni vijak DFU):
Vsebuje en vijak in dve neodvisni matici. Matice so združene z distančniki, prednapetostjo navoja ali prednapetostjo vzmeti. Kroglice krožijo v obeh orehih. S prilagajanjem relativnih položajev matic je mogoče odpraviti osno zračnost.
Primerjava ključnih zmogljivosti
Zmogljivost je bistvena razlika. Vpliva na dejansko delovanje stroja. Primerjamo jih lahko v štirih vidikih:
Aksialna zračnost: ničelna zračnost v primerjavi z inherentno režo
Aksialna zračnost je največji osni premik matice, ko je vijak pritrjen. Določa natančnost pozicioniranja.
Kroglični vijak z eno matico:
Zaradi toleranc obdelovanja je inherentna aksialna zračnost (običajno 0,01–0,05 mm). Nižje stopnje točnosti imajo večje vrzeli. Med obračanjem smeri oddaljenost povzroči "izgubljeno gibanje", kar vpliva na natančnost.
Kroglični vijak z dvojno matico:
Prednapetost se izvaja med dvema maticama (npr. z uporabo distančnikov, da ju rahlo zamaknejo). Kroglice so v utorih vedno rahlo stisnjene, kar odpravlja razmik. Vijaki DFU lahko dosežejo visoko-natančnost<0.001 mm clearance, even negative clearance, increasing rigidity.
Togost: višja podpora v primerjavi z enojno podporo
Togost je sposobnost upora proti deformacijam pod obremenitvijo. Nezadostna togost povzroči majhne upogibe in zmanjša natančnost gibanja.
Kroglični vijak z eno matico:
Trdnost je odvisna od prileganja matice-vijaka, števila kroglic in trdote materiala. Pri veliki aksialni obremenitvi lahko pride do elastičnega premika, kar povzroči nihanje natančnosti.
Kroglični vijak z dvojno matico:
Obe matici se istočasno dotikata vijaka in tako ustvarita dvojno oporo. Prednapetost poveča kontaktni pritisk žleb-kroglice. Togost je lahko 30–50 % višja od SFU; nekateri modeli celo dvojni. Pri CNC rezanju večja togost zmanjša vibracije orodja in izboljša končno obdelavo površine.
Nosilnost: višja proti zmerni
Nosilnost je odvisna od kontaktne površine krogle in porazdelitve sile.
Kroglični vijak z eno matico:
Kroglice krožijo samo v enem orehu. Največje dinamične in statične obremenitve so omejene z velikostjo matice. Primeren za lahke do srednje obremenitve, npr. manjša avtomatizacija ali pisarniška oprema.
Kroglični vijak z dvojno matico:
Kroglice v obeh maticah si delijo obremenitev in podvojijo kontaktno površino. Dinamična obremenitev se lahko poveča za 20–40%. Lahko prenese večje aksialne obremenitve in prevrnitvene momente. Idealno za težke CNC mize ali spoje robotov.
Življenjska doba: daljša proti omejeni
Življenjska doba je odvisna od porazdelitve obremenitve in hitrosti obrabe.
Kroglični vijak z eno matico:
Delovanje blizu nazivne obremenitve pospešuje obrabo. Udar-povzročen z odmikom med obračanjem dodatno skrajša življenjsko dobo, 20–30 % krajšo kot DFU.
Kroglični vijak z dvojno matico:
Prednapetost enakomerno porazdeli obremenitev na dve matici. Zmanjšana posamezna obremenitev krogle in ničelna zračnost manjša obraba. Življenjska doba je bistveno daljša, zlasti pri neprekinjenih industrijskih postopkih, kot je ravnanje s polprevodniškimi rezinami.
Primerne aplikacije
Ne obstaja absolutno "boljši" tip, samo "primernejši" tip.
Kroglični vijak z eno matico (SFU):
Najboljše za aplikacije z nizko-natančnostjo,-obremenitvijo.
Primeri: ne-industrijski 3D tiskalniki, majhni tekoči trakovi, pisarniški tiskalniki, gospodinjski aparati.
Razlog: nižja zahteva glede natančnosti (0,1 mm zadostuje) in nižji stroški (30–50 % nižji od DFU).
Kroglični vijak z dvojno matico (DFU):
Najboljše za visoko-natančnost, veliko-obremenitev, pogosto obračanje.
Primeri: CNC rezkanje ali struženje, industrijski roboti (večji ali enaki 10 kg koristne obremenitve), polprevodniška oprema (mikro-nivo pozicioniranja), natančna CMM.
Razlog: Brez zračnosti in visoka togost izboljšata delovanje stroja in zmanjšata zavržene izdelke.
Povzetek
Za izbiro med krogličnimi vijaki z enojno in dvojno matico postavite tri vprašanja:
Ali je zahtevana natančnost pozicioniranja manjša od 0,01 mm?Če da → DFU.
Ali stroj potrebuje pogosto obračanje smeri?Če da → DFU.
Ali je aksialna obremenitev višja od nazivne dinamične obremenitve SFU?Če da → DFU.
Na kratko:
SFU kroglični vijak: varčen, primeren za osnovni menjalnik.
DFU kroglični vijak:visoka natančnost, velika obremenitev, industrijska{0}}zmogljivost.
Izbira odraža ravnovesje med ceno in zmogljivostjo, ki je temeljno načelo mehanske zasnove.
Ponujamo tudi kroglične vreteneEnojna matica SFU, dvojna matica DFU, tihi tip SFS, matica tipa SFE E, matica tipa SFY Yznastavljiva dolžina vijaka.
E-pošta:export@dlybearing.com
