Guia de selecció de la longitud del cargol de boles: com triar la longitud correcta de 300 mm a 3000 mm

En el disseny mecànic i l'automatització industrial, la longitud del cargol de boles és una de les especificacions més ignorades-però més conseqüents- de tot el sistema d'accionament. Fes-ho bé i l'eix funciona sense problemes durant anys. Equivoqueu-vos i esteu mirant mals de cap d'instal·lació, pèrdua de precisió, vibracions excessives o, en el pitjor dels casos, un eix doblegat o deformat.

Tant si esteu especificant una màquina CNC d'escriptori compacta com un eix de pòrtic de 3 metres, la pregunta és la mateixa:quant de temps hauria de ser realment el cargol de boles i què passa si t'equivoques?

Aquesta guia es trencacargol de bolesselecció de longitud de 300 mm a 3000 mm-què inclou realment la longitud, com es comporten mecànicament els diferents intervals i les comprovacions d'enginyeria que hauríeu d'executar abans de finalitzar una longitud.

Què significa realment "Longitud del cargol de bola".

Aquí és on comencen molts errors de selecció:La longitud del cargol de boles no és la mateixa que la carrera.

La longitud total de l'eix es compon de tres parts:

Per això,la longitud total del cargol és sempre més gran que la carrera que necessiteu-sovint de 60 a 150 mm o més, depenent del suport i del mètode-de fixació final. Si només especifiqueu "carrera" a un proveïdor sense confirmar la longitud total, correu el risc d'un cargol que sigui físicament massa curt per instal·lar-lo.

 

Els rangs de longitud dels cargols de boles d'un cop d'ull

Abans de submergir-vos en cada rang, aquí teniu la versió curta:

Ara mirem cada rang amb detall.

 

Cargols de boles de{0}}corta curta (300 mm–500 mm)

Mides típiques:300 mm, 400 mm, 500 mm

On s'utilitzen:

• Màquines CNC d'escriptori i de sobretaula
• Mòduls d'automatització compactes
• Equips d'inspecció mèdica i de laboratori
• Maquinària de manipulació de semiconductors i electrònica

Per què funcionen bé en aquesta longitud:
Els cargols curts perdonen mecànicament. L'eix és curt en relació al seu diàmetre, de manera que la deflexió, la vibració i els límits de velocitat-crítics rarament són un problema, fins i tot a velocitats de rotació moderades-a-eleves. La instal·lació també és més senzilla-la rectitud de l'eix i les toleràncies d'alineació són molt més fàcils de subjectar a més de 300-500 mm que a més de 2-3 metres.

Línia de fons:si la vostra aplicació s'ajusta a aquest interval, el risc d'enginyeria{0}}de llargada és baix. Els vostres criteris de selecció principals haurien de canviar a la precisió del plom, la classe de precàrrega i l'estil de la femella.

 

Cargols de boles de-carrera mitjana (600 mm–1000 mm)

Mides típiques:600 mm, 700 mm, 1000 mm

On s'utilitzen:

• Eixos estàndard de màquines CNC
• Sistemes de selecció-i-de col·locar
• Maquinària d'embalatge
• Automatització industrial d'ús general-

Per què aquesta gamma és el "punt dolç" de la indústria:
De 600 a 1.000 mm és el rang de longitud més estandarditzat i més abastat de la indústria del cargol de boles. Ofereix un equilibri pràctic entre la rigidesa, la velocitat assolible i el cost-poques vegades lluiteu amb els límits de velocitat crítics-, però tampoc pagueu una prima pels diàmetres d'eix sobredimensionats que l'aplicació no necessita.

Què cal vigilar:a l'extrem superior d'aquest rang (800 mm +) combinat amb altes RPM, val la pena fer una verificació ràpida de velocitat crítica-(vegeu més avall) en lloc de suposar que el cargol funcionarà igual que a 600 mm.

 

Cargols de boles{0}de cursa llarga (1500 mm–3000 mm)

Mides típiques:1500 mm, 2000 mm, 2500 mm, 3000 mm

On s'utilitzen:

• Grans centres de mecanitzat CNC
• Sistemes d'automatització tipus pòrtic{0}
• Maquinària{0}}per treballar la fusta i la pedra
• Línies d'automatització de llarg-desplaçaments

Per què aquesta gamma necessita atenció a nivell-d'enginyeria:
Passats aproximadament els 1500 mm, l'eix del cargol comença a comportar-se menys com una vareta rígida i més com una biga llarga i esvelta. Tres efectes esdevenen significatius:

• Deflexió i vibracióaugmentar, especialment sota càrregues laterals o a velocitats més altes
• Mètode de suport(nombre i tipus de suports intermedis/extrems) comença a importar més que el propi cargol
• La velocitat crítica i la càrrega de pandeig es converteixen en límits durs en lloc de preocupacions teòriques

Una regla general útil:per als cargols de més de 1500 mm, el diàmetre de l'eix i la configuració del suport solen afectar el rendiment real-del món real més que només la longitud.Un cargol de 2000 mm amb el diàmetre i el suport adequats pot superar un cargol de 2500 mm que té una mida inferior a la seva amplitud.

 

Com calcular la longitud necessària del cargol de boles

L'aproximació estàndard d'enginyeria és:

Longitud total del cargol de boles ≈ Carrera efectiva + Longitud de mecanitzat final + Marge de seguretat

Unes quantes notes pràctiques sobre cada trimestre:

• Ictus eficaçés el recorregut real de la rosca de bola-no la distància de recorregut de la taula o del carro. Si la vostra dimensió de referència és el viatge del carro, també heu d'afegir la longitud del cos de la femella i el seu espai d'instal·lació, o acabareu amb un cargol que físicament no pot oferir la carrera per a la qual heu dissenyat.
• Longitud de mecanitzat finalnormalment corre20-80 mm per extrem, depenent de si l'extrem es suporta-fix (necessita un seient de coixinet i una rosca de bloqueig) o simplement (funció de mecanitzat més curta). Els dissenys dobles-admesos als dos extrems s'afegiran a cada costat.
• El marge de seguretat cobreix l'excés de femella, la posició-de l'interruptor de límit i qualsevol pila de tolerància mecànica-amunt. 10–20 mm per extrem és una dotació inicial habitual, tot i que això s'ha de confirmar amb el vostre disseny de muntatge específic.

Com que la xifra real depèn del vostre tipus d'assistència i del disseny{0}}de la reparació final,la longitud final sempre s'ha de confirmar amb l'estructura mecànica real-no estimada només a partir de la carrera.

 

Velocitat crítica i pandeig: els dos cargols llargs de control no es poden saltar

Aquests dos factors són on s'originen la majoria de fallades relacionades amb la durada-i mereixen més que una menció de passada.

Velocitat crítica

Cada cargol de boles té una velocitat de rotació segura màxima abans de començar a batre i vibrar com una corda per saltar-aquest és elvelocitat crítica. Depèn del diàmetre de l'eix, de la longitud sense suport i del mètode de fixació-suport/extrem, i disminueix bruscament a mesura que augmenta la longitud.

Com a patró general:

• La velocitat crítica disminueix aproximadament amb elquadrat de la longitud-duplica la longitud i el marge de velocitat segura pot baixar fins a aproximadament un quart, tot igual.
• Augmentar el diàmetre de l'eix ajuda molt més del que la gent espera, ja que la rigidesa augmenta amb el diàmetre a una gran potència.
• Una configuració de suport fix-fix (ambdós extrems suportats de manera rígida) permet una velocitat crítica significativament més alta que una configuració lliure-fixa (admet un extrem, un lliure) de la mateixa longitud.

Menjar pràctic:si el cargol funciona per sobre d'aproximadament el 70-80% de la seva velocitat crítica calculada en funcionament continu, val la pena tornar a-comprovar el diàmetre o la configuració del suport abans de finalitzar el disseny-no després de construir la màquina.

Risc de pandeig

El pavelló és el mode de fallada en què un cargol llarg i esvelt sota una càrrega de compressió axial s'inclina o es doblega de sobte, en lloc de fallar per simple compressió. És més rellevant quan:

• El cargol està muntatverticalmenti porta càrrega axial de la massa suportada
• L'aplicació implicaempenta axial fortacombinat amb un llarg recorregut sense suport
• El mètode de fixació final-ofereix una limitació de rotació limitada (augmentant la longitud efectiva de pandeig)

Igual que la velocitat crítica, la càrrega de pandeig admissible disminueix bruscament a mesura que augmenta la longitud i augmenta bruscament amb el diàmetre de l'eix. Per a qualsevol aplicació de carrera llarga-vertical o amb molta càrrega, s'ha de considerar una comprovació de pandeig com a obligatòria, no opcional.

 

Longituds de cargol de boles estàndard i personalitzades

La majoria dels fabricants mantenen en estoc longituds estàndard de fins a uns 1000 mm. Més enllà d'això-especialment en el rang 1500-3000 mm-Normalment es requereix un tall personalitzat i un mecanitzat finalper adaptar-se a la seva estructura específica.

Quines longituds personalitzades us ofereixen que les peces estàndard del catàleg sovint no poden:

• Coincidència exacta amb les dimensions de muntatge de la vostra màquina, sense cap desgast ni redisseny forçat
• Mecanitzat final específic de l'aplicació-(longitud de la rosca, diàmetre del seient del coixinet, col·locació de la ranura)
• Relació millor-diàmetre-a-longitud, que millora directament l'estabilitat i la vida útil

Si la vostra aplicació es troba en un-interval de carrera llarg, val la pena discutir l'especificació personalitzada abans-la reelaboració d'un marc de màquina al voltant d'un cargol--que no s'ajusta del tot és gairebé sempre més car que especificar la longitud personalitzada adequada des del principi.

 

Referència ràpida: triar per longitud

 

Obteniu suport d'enginyeria per a la vostra aplicació

Si no esteu segurs de si un cargol de 300 mm o un cargol de 3000 mm-o qualsevol cosa intermèdia- és adequat per a la vostra aplicació, val la pena confirmar la selecció a nivell d'enginyeria abans de fer la comanda. Una breu revisió inicial és molt més barata que un redisseny després de construir la màquina.

Com a fabricant de cargols de boles, DLY ofereix suport per a la selecció de longituds i personalització en tota la gamma de 300 mm a 3000 mm, ajudant els constructors de màquines i els enginyers d'automatització a determinar la combinació adequada de longitud, diàmetre de l'eix i mecanitzat final en funció de les condicions de càrrega reals, la velocitat de funcionament i l'estructura d'instal·lació.

← Tornar al bloc DLY