Hipp สกรูบอลขนาดเล็ก - เทคโนโลยีสกรูบอล
เทคโนโลยีสกรูบอล - อภิธานศัพท์
สกรูบอลสำหรับความต้องการสูงสุด
ความต้องการที่หลากหลายของวิศวกรรมเครื่องกล เทคโนโลยีการวัด และเทคโนโลยีทางการแพทย์ ต้องการระบบขับเคลื่อนเชิงเส้นที่มีความเที่ยงตรงสูงสุด สกรูบอลแบบเจียระไนความแม่นยำของ Hipp ได้รับการออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการเหล่านี้โดยเฉพาะ ไม่ว่าจะเป็นในหุ่นยนต์การผลิตหรือกล้องจุลทรรศน์สำหรับการผ่าตัด สกรูบอลของเราช่วยให้เกิดการเคลื่อนที่เชิงเส้นที่แม่นยำและรวดเร็ว ทีมพัฒนาของเรายังพร้อมออกแบบโซลูชันที่เหมาะสมสำหรับความต้องการพิเศษของคุณด้วย
ข้อมูลทั่วไป
สกรูบอลแปลงการเคลื่อนที่แบบหมุนเป็นการเคลื่อนที่เชิงเส้น ลูกบอลเป็นชิ้นส่วนกลิ้งระหว่างเพลาสกรูบอลและน็อต ความแม่นยำในการเคลื่อนที่พลวัตและการกำหนดตำแหน่งของสกรูบอลขึ้นอยู่กับความแม่นยำในการผลิตและการดำเนินการตามข้อกำหนดค่าความคลาดเคลื่อนทางเทคนิคเป็นหลัก
ข้อดีของสกรูบอลเมื่อเทียบกับสกรูนำ
- อายุการใช้งานยาวนานกว่าอย่างมีนัยสำคัญ
- ความเร็วในการเคลื่อนที่สูงมาก
- การสร้างความร้อนต่ำ
- ไม่มีปรากฏการณ์ stick-slip
- ความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งสูงมาก
- ประสิทธิภาพสูงมาก
- ต้องการกำลังขับเข้าต่ำกว่า
- ไม่มีระยะคลอนตามแนวแกนเมื่อใช้แรงดึงล่วงหน้าที่เหมาะสม
โปรไฟล์เกลียว
สกรูบอลของเราใช้โปรไฟล์รางนำแบบ "Gothic arch" ความสัมพันธ์ที่เหมาะสมระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางลูกบอลและรัศมีรางนำทำให้เกิดมุมสัมผัสประมาณ 45° ระหว่างเพลาและน็อต ซึ่งทำให้สกรูบอลของเรามีคุณสมบัติการทำงานที่เป็นเลิศภายใต้ภาระในแนวแกนสูงสุด โปรไฟล์รางนำลูกบอลของสกรูบอลขนาดเล็กทั้งหมดได้รับการเจียระไนด้วยเครื่องจักรล้ำสมัยหลังการอบชุบด้วยความร้อน
ระบบน็อต
- น็อตเดี่ยวระยะห่างต่ำ
- น็อตเดี่ยวแบบกำจัดระยะคลอนด้วยแรงดึงล่วงหน้า
- น็อตคู่แบบกำจัดระยะคลอนด้วยแรงดึงล่วงหน้า
- น็อตคู่แบบดึงล่วงหน้าด้วยสปริงในตัวเรือน
การดึงล่วงหน้า
แรงดึงล่วงหน้าคือแรงในแนวแกนภายในระบบน็อตที่ใช้เพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่ง เนื่องจากสกรูบอลของเราผลิตด้วยความแม่นยำสูงสุด การดึงล่วงหน้าด้วยระบบสี่จุดจึงสามารถทำได้เป็นมาตรฐาน ซึ่งทำให้เราได้ค่าพิกัดที่เหมาะสมที่สุด
วัสดุ
เราใช้วัสดุมาตรฐานดังต่อไปนี้:
| ชิ้นส่วน | วัสดุ | ความแข็ง |
|---|---|---|
| เพลาสกรูบอล | Cf53 | รางนำลูกบอลชุบแข็งถึง 60 ±2 HRC |
| น็อตสกรูบอล | 100Cr6 | ชุบแข็งถึง 60 ±2 HRC |
| ลูกบอล | 100Cr6 | ชุบแข็งถึง 60 ±2 HRC |
รุ่นสแตนเลส (ตามคำขอ)
- เพลาสกรูบอล: 1.4112 - รางนำลูกบอลชุบแข็งถึง 56 ±2 HRC
- น็อตสกรูบอล: 1.4034 - ชุบแข็งถึง 56 ±2 HRC
- ลูกบอล: 1.4034 - ชุบแข็งถึง 56 ±2 HRC
- หมายเหตุ: Cstat และ Cdyn ลดลงประมาณ 20% สำหรับรุ่นสแตนเลส
ระดับความคลาดเคลื่อน
สกรูบอล Karl Hipp GmbH ผลิตตาม DIN ISO 3408 ในระดับความคลาดเคลื่อน 1 ถึง 10 ระดับความคลาดเคลื่อนและค่าความคลาดเคลื่อนสำหรับช่วงชัก lu ที่มีประสิทธิภาพเป็นไปตาม ISO/DIS 286/1
| ความยาวที่วัด [mm] | IT1 [µm] | IT3 [µm] | IT5 [µm] | IT7 [µm] |
|---|---|---|---|---|
| – 315 | 6 | 12 | 23 | 52 |
| 316 – 400 | 7 | 13 | 25 | 57 |
| 401 – 500 | 8 | 15 | 27 | 63 |
| 501 – 630 | 9 | 16 | 30 | 70 |
| 631 – 800 | 10 | 18 | 35 | 80 |
| 801 – 1000 | 11 | 21 | 40 | 90 |
| 1001 – 1250 | 13 | 24 | 46 | 105 |
| 1251 – 1600 | 15 | 29 | 54 | 125 |
| 1601 – 2000 | 18 | 35 | 65 | 150 |
| 2001 – 2500 | 22 | 41 | 77 | 175 |
| 2501 – 3150 | 26 | 50 | 93 | 210 |
ค่าความคลาดเคลื่อนเป็นไปตาม DIN ISO 3408-3
คุณภาพ
Karl Hipp GmbH ได้รับการรับรอง DIN ISO 9001 ตั้งแต่ปี 1997 สกรูบอลทั้งหมดได้รับการตรวจสอบด้วยเครื่องมือวัดและทดสอบที่ล้ำสมัยและมีการเข้ารหัสตามนั้น
รายงานการทดสอบต่อไปนี้สามารถขอรับได้ตามคำขอ:
- ความแม่นยำของค่าลีด
- ค่าความคลาดเคลื่อนรูปร่างและตำแหน่ง
- ค่าความคลาดเคลื่อนมิติ
ประสิทธิภาพ
เราแยกแยะระหว่างประสิทธิภาพเชิงทฤษฎีและประสิทธิภาพจริง ประสิทธิภาพจริงและสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานขึ้นอยู่กับปัจจัยต่อไปนี้: สภาวะการหล่อลื่น
สูตรคำนวณประสิทธิภาพ
ใช้สูตรต่อไปนี้ในการคำนวณประสิทธิภาพของสกรูบอล:
การคำนวณมุมลีด
tan α = P / (do · π)
โดยที่: α = มุมลีด [°], P = ค่าลีด [mm], do = เส้นผ่านศูนย์กลางวงกลมพิตช์ลูกบอล [mm]
เมื่อแปลงแรงบิดเป็นแรงตามแนวยาว
η = tan α / tan (α + ρ)
โดยที่: ρ = มุมแรงเสียดทาน [°] ประมาณ 0.2° ถึง 0.35°
เมื่อแปลงแรงตามแนวยาวเป็นแรงบิด
η' = tan (α - ρ) / tan α
การคำนวณประสิทธิภาพจริง
ηρ = η · 0.9
0.9 คือค่าเฉลี่ยสำหรับภาระ ความเร็ว และการหล่อลื่น
ความแข็งแกร่ง
ความแข็งแกร่งของสกรูบอลส่งผลต่อความแม่นยำทางเรขาคณิตและตำแหน่ง ในสกรูบอลขนาดเล็กของเรา เราใช้น็อตเดี่ยวระยะห่างเป็นศูนย์ด้วยการดึงล่วงหน้าสี่จุด เพื่อให้ได้ค่าความแข็งแกร่งที่ดีมาก
พิกัดภาระสถิต
พิกัดภาระสถิตคือภาระในแนวแกนที่กระทำร่วมแกนซึ่งสอดคล้องกับการเสียรูปถาวรรวมของลูกบอลหรือรางนำลูกบอลที่จุดสัมผัสที่มีความเค้นสูงสุดไม่เกิน 0.0001 × เส้นผ่านศูนย์กลางลูกบอล พิกัดภาระสถิตลดลงประมาณ 20% สำหรับรุ่นสแตนเลส
พิกัดภาระพลวัต
พิกัดภาระพลวัตคือภาระในแนวแกนร่วมแกนที่สกรูบอลสามารถทำให้ได้อายุการใช้งานระบุ 10 ล้านรอบ พิกัดภาระพลวัตลดลงประมาณ 20% สำหรับรุ่นสแตนเลส
ภาระในแนวรัศมี
ภาระในแนวรัศมีอาจเกิดขึ้นจากค่าความคลาดเคลื่อนในการติดตั้ง แต่ควรรักษาไว้ต่ำกว่า 5% ของภาระในแนวแกนขั้นต่ำ
ความเร็ว
เมื่อออกแบบสกรูบอล ควรให้ความสนใจกับความเร็วการดัดวิกฤต ซึ่งเพลาจะเกิดการสั่นพ้อง และความเร็วสูงสุด ซึ่งทั้งสองขึ้นอยู่กับการออกแบบน็อตและประเภทของระบบหมุนเวียนลูกบอลที่ใช้เป็นส่วนใหญ่
แนวทางความเร็วสูงสุด [1/min]
| ค่าลีด [mm] | 4 mm | 6 mm | 8 mm | 10 mm | 12 mm | 16 mm | 20 mm | 25 mm | 32 mm | 40 mm |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0.5 | 4,000 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 1 | 4,500 | 4,500 | 3,200 | - | 1,800 | - | - | - | - | - |
| 2 | - | 4,500 | 4,200 | 4,000 | 3,400 | 3,000 | - | - | - | - |
| 2.5 | - | - | 4,200 | - | 3,400 | 3,000 | - | - | - | - |
| 3 | - | - | - | - | 3,400 | - | - | - | - | - |
| 4 | - | - | 4,200 | - | 3,600 | 4,000 | - | - | - | - |
| 5 | - | - | 4,000 | - | 3,600 | 4,200 | 4,000 | 3,800 | 3,500 | 2,700 |
| 10 | - | - | - | - | 3,600 | 4,200 | 4,000 | 3,800 | 3,500 | 3,000 |
อายุการใช้งาน
อายุการใช้งาน (อายุการใช้งานระบุ) แสดงด้วยจำนวนรอบ กล่าวคือจำนวนรอบที่สกรูบอล 90% จากจำนวนมากเพียงพอสามารถถึงหรือเกินก่อนที่จะปรากฏสัญญาณแรกของความล้าของวัสดุ ตัวเลขนี้แสดงด้วยจำนวนรอบหรือชั่วโมง
สูตรคำนวณอายุการใช้งาน
L = (C / Fm)3 × 106
โดยที่: L = อายุการใช้งาน (จำนวนรอบ), C = พิกัดภาระพลวัต, Fm = ภาระในแนวแกนเฉลี่ย (N)
การคำนวณภาระในแนวแกนเฉลี่ย
Fm = [(F13 · L1 + F23 · L2 + F33 · L3 + ...) / (L1 + L2 + L3 + ...)]1/3
โดยที่: F = ภาระในแนวแกน (N), L = ช่วงชักภาระ (mm)
การหล่อลื่น
โดยหลักการแล้ว สารหล่อลื่นที่ใช้สำหรับตลับลูกปืนเม็ดกลมสามารถใช้สำหรับการหล่อลื่นสกรูบอลได้เช่นกัน โดยทั่วไปการหล่อลื่นตลอดชีพเพียงครั้งเดียวไม่เพียงพอสำหรับสกรูบอล เนื่องจากเพลาสกรูบอลจะนำจาระบีออกไปอย่างต่อเนื่องแม้จะใช้แผ่นขูดที่เหมาะสม หากเป็นไปได้ควรปฏิบัติตามช่วงเวลาการบำรุงรักษาที่เหมาะสม การเลือกสารหล่อลื่นขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ ปัจจัยที่สำคัญที่สุดคือความเร็วเพลา อุณหภูมิใช้งาน และภาระสกรูบอล
ข้อกำหนดการประกอบ
ไม่ควรใช้แรงในแนวรัศมีหรือแรงเยื้องศูนย์กับระบบน็อตในระหว่างการติดตั้ง ความเบี่ยงเบนของความขนานและความตั้งฉากไม่ควรเกิน 0.02 mm
แผ่นขูด
แผ่นขูดหลายประเภทมีให้เลือกเพื่อปกป้องสกรูบอลจากสิ่งสกปรกและการปนเปื้อน เช่น วัสดุสักหลาดหรือพลาสติก
อุณหภูมิใช้งาน
ช่วงอุณหภูมิใช้งานที่อนุญาตสำหรับสกรูบอลคือ -20 °C ถึง +80 °C
