V řadě moderních strojů je potřeba řešit posuv jejich částí v přesných dimenzích a s využitím minimální energie. Vedle řady dalších technicky vyladěných metod se dnes podíváme na zoubek kuličkovým šroubům. Něco tak geniálního si totiž přímo říká o rozebrání a komentář. Tak tedy - co jsou to kuličkové šrouby, kde je najdeme a v čem je jejich genialita?
Opakovaný posun částí strojů ve výrobě, třeba řezání nebo obrábění, je řešen řadou sofistikovaných systémů. Narazíme tak na lineární vedení kombinovaná s nejrůznějšími pohony, množství jednoduchých nebo i specifických ozubených převodů, ale jako nejgeniálnější soustrojí bychom pro dnešek rádi vyhodnotili kuličkové šrouby. Ty totiž přenášení rotační pohyb (pohon) na lineární posun s řadou naprosto bezprecedentních výhod.
Takto jsou kuličky šroubu vedené kolem závitové tyče a zapouzdřené v matici. Otáčivým pohybem hřídele je způsobeno jejich snadné protáčení a čistý přenos kroutícího momentu na lineární pohyb.
A takto vypadá matice nasazená na hřídeli v celku. Ve svých útrobách skrývá dráhu pro kuličky a mazivo. Kuličkové šrouby se mohou vyrábět i jako víceběhé.
Kuličkové šrouby a axiální vůle
Míra, se kterou je možné pohybovat maticí šroubu ve směru osy bez protočení matky nebo samotné závitové tyče. Toto je velice důležitá vlastnost, která je u kuličkových šroubů konstrukčně limitována na minimum.
Předpětí
Vybudování určitého předpětí v soustavě zamezuje právě zmíněné axiální vůli a zpřesňuje celý pohyb v kuličkovém šroubu až na hranici přesnosti obrábění při výrobě matice a závitové tyče.
Přesnost vedení
Míra, s jakou je rotační pohyb hřídele přenášen na lineární pohyb kuličkového šroubu a celé části zařízení, která se pohybuje tímto pohonem. Přesnost tohoto přenosu síly a eliminace ztrát je u kuličkových šroubů prioritou.
Výhody kuličkových šroubů
Naprosto nejsilnější výhodou přenosu kroutícího momentu na lineární pohyb přes kuličkové šrouby je míra efektivity, která může podle situace dosahovat až 90%, tedy míry, která se nedá s žádným podobným zařízením srovnat. Ruku v ruce s minimálními ztrátami na přenosu kroutícího momentu jde i minimální zahřívání - tedy nežádoucí efekt, do kterého se právě ztracená energie nejčastěji přenáší. Předpětí kuličkového šroubu eliminuje vůli a pomáhá dosahovat přesnosti pohybu na úrovni přesnosti zpracování jednotlivých částí soustrojí. Přenos přes kuličkové ložisko potom zajišťuje naprosto minimální tření.
Nevýhody kuličkových šroubů
Kuličkové šrouby jako řešení přenosu pohybu jsou zpravidla dražší, než další dostupná řešení. Zpravidla také vyžadují velice precizní a intenzivní mazání. Kvůli tomu je také potřeba je izolovat od vlivů prostředí, prašnosti a malých částic, které se bohužel zejména při obrábění generují ve velkém. Jednou z nevýhod, která je s kuličkovýmiu šrouby pevně spjatá, je také zvýšená možnost poškození při instalaci, v porovnání s ostatními pohybovými šrouby, jako příklad uveďme trapézové šrouby.
Jak tedy kuličkové šrouby vybrat?
Předem je třeba vědět, jaké očekávané zatížení a provozní rychlosti budeme využívat. Dalším důležitým prvkem je požadovaná přesnost pohybu, která přímo souvisí s přesností opracování závitů kuličkových šroubů, udávaných ve třídách přesnosti. Důležité jsou potom také, vzhledem k výše uvedeným omezením, vlastnosti prostředí, případně zvláštnosti týkající se montáže a sestavení.
Kuličkové šrouby se nejčastěji vyrábějí z chromové oceli. Hřídel samotná potom nejčastěji přesným válcováním, broušením nebo okružováním. Matice a závitová část hřídele potom bývají kvůli minimalizaci otěru zakaleny - zde je jako zajímavost možné uvést, že prvotní obrábění obou částí kuličkového šroubu počítá s tvarovou změnou při kalení a finální podobu dostává soustrojí až po zakalení.
Profesionálem v oblasti prodeje kuličkových šroubů je Váš dlouholetý partner TEA technik s.r.o.
Žádné komentáře:
Okomentovat