Hipp Vít me bi Thu nhỏ - Công nghệ Vít me bi
Ballscrew Technology - Bảng thuật ngữ
Vít me bi cho Yêu cầu Cao nhất
Các yêu cầu đa dạng của kỹ thuật cơ khí, công nghệ đo lường và công nghệ y tế đòi hỏi các bộ truyền động tuyến tính có độ chính xác cao nhất. Vít me bi mài chính xác Hipp được thiết kế chính xác cho những yêu cầu này. Dù trong robot sản xuất hay kính hiển vi phẫu thuật, vít me bi của chúng tôi đều thực hiện chuyển động tuyến tính chính xác và nhanh chóng. Các kỹ sư phát triển của chúng tôi cũng sẽ đưa ra các giải pháp phù hợp cho các yêu cầu đặc biệt của bạn.
Thông tin Chung
Vít me bi chuyển đổi chuyển động quay thành chuyển động tuyến tính. Các viên bi là các thành phần lăn giữa trục chính và đai ốc vít me bi. Độ động học và độ chính xác định vị của vít me bi phụ thuộc chủ yếu vào độ chính xác sản xuất và việc thực hiện kỹ thuật các dung sai quy định.
Ưu điểm của Vít me bi so với Vít me dẫn
- Tuổi thọ sử dụng dài hơn đáng kể
- Tốc độ di chuyển rất cao
- Lượng nhiệt sinh ra thấp
- Không có hiệu ứng trượt-dính
- Độ chính xác định vị rất cao
- Hiệu quả rất cao
- Công suất đầu vào yêu cầu thấp hơn
- Không có khe hở dọc trục khi tải trước phù hợp
Biên dạng Ren
Vít me bi của chúng tôi sử dụng biên dạng rãnh lăn "vòm Gothic". Mối quan hệ tối ưu giữa đường kính viên bi và bán kính rãnh tạo ra góc tiếp xúc khoảng 45° giữa trục chính và đai ốc. Điều này mang lại cho vít me bi của chúng tôi đặc tính vận hành xuất sắc dưới tải trọng dọc trục tối đa. Biên dạng rãnh lăn viên bi của tất cả vít me bi thu nhỏ đều được mài bằng máy móc hiện đại sau khi nhiệt luyện.
Hệ thống Đai ốc
- Đai ốc đơn khe hở thấp - Low-play single nut
- Đai ốc đơn tải trước chống khe hở ăn khớp - Anti-backlash pre-loaded single nut
- Đai ốc kép tải trước chống khe hở ăn khớp - Anti-backlash pre-loaded double nut
- Đai ốc kép tải trước lò xo trong vỏ - Spring pre-loaded double nut in the housing
Tải trước
Lực kéo căng là lực dọc trục trong hệ thống đai ốc, dùng để cải thiện độ chính xác định vị. Do vít me bi của chúng tôi được sản xuất với độ chính xác cực cao, việc tải trước bằng hệ thống bốn điểm là tiêu chuẩn. Vì vậy chúng tôi đạt được các thông số đánh giá tối ưu.
Vật liệu
Chúng tôi sử dụng các vật liệu sau đây như tiêu chuẩn:
| Thành phần | Vật liệu | Độ cứng |
|---|---|---|
| Trục chính vít me bi | Cf53 | Rãnh lăn viên bi tôi cứng đến 60 ±2 HRC |
| Đai ốc vít me bi | 100Cr6 | Tôi cứng đến 60 ±2 HRC |
| Viên bi | 100Cr6 | Tôi cứng đến 60 ±2 HRC |
Phiên bản Thép không gỉ (theo yêu cầu)
- Trục chính vít me bi: 1.4112 - Rãnh lăn viên bi tôi cứng đến 56 ±2 HRC
- Đai ốc vít me bi: 1.4034 - Tôi cứng đến 56 ±2 HRC
- Viên bi: 1.4034 - Tôi cứng đến 56 ±2 HRC
- Lưu ý: Cstat và Cdyn giảm khoảng 20% cho phiên bản thép không gỉ
Cấp dung sai
Vít me bi Karl Hipp GmbH được sản xuất theo DIN ISO 3408, với cấp dung sai từ 1 đến 10. Cấp dung sai và dung sai cho hành trình hiệu dụng lu phù hợp với ISO/DIS 286/1.
| Chiều dài đo lường [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 |
Dung sai phù hợp với DIN ISO 3408-3
Chất lượng
Karl Hipp GmbH đã được chứng nhận DIN ISO 9001 kể từ năm 1997. Tất cả vít me bi đều được kiểm tra bằng máy đo và kiểm tra hiện đại và được mã hóa tương ứng.
Các báo cáo kiểm tra sau đây có thể cung cấp theo yêu cầu:
- Độ chính xác dẫn
- Dung sai hình dạng và vị trí
- Dung sai kích thước
Hiệu quả
Chúng tôi phân biệt giữa hiệu quả lý thuyết và hiệu quả thực tế. Hiệu quả thực tế và hệ số ma sát phụ thuộc vào các yếu tố sau: điều kiện bôi trơn.
Công thức Tính toán Hiệu quả
Các công thức sau đây được sử dụng để tính hiệu quả của vít me bi:
Tính toán Góc dẫn
tan α = P / (do · π)
Trong đó: α = góc dẫn [°], P = độ dẫn [mm], do = đường kính vòng tròn chia viên bi [mm]
Khi chuyển đổi Mô-men xoắn thành Lực dọc trục
η = tan α / tan (α + ρ)
Trong đó: ρ = góc ma sát [°], khoảng 0.2° đến 0.35°
Khi chuyển đổi Lực dọc trục thành Mô-men xoắn
η' = tan (α - ρ) / tan α
Tính toán Hiệu quả Thực tế
ηρ = η · 0.9
0.9 là giá trị trung bình cho tải trọng, tốc độ và bôi trơn.
Độ cứng vững
Độ cứng vững của vít me bi ảnh hưởng đến độ chính xác hình học và vị trí của nó. Trong các vít me bi thu nhỏ của chúng tôi, chúng tôi sử dụng đai ốc đơn không khe hở với tải trước bốn điểm để đạt được giá trị độ cứng vững rất tốt.
Tải trọng tĩnh danh định
Tải trọng tĩnh danh định là tải trọng dọc trục tác dụng đồng trục, tương ứng với tổng biến dạng vĩnh viễn của viên bi hoặc rãnh lăn tại điểm tiếp xúc ứng suất tối đa không vượt quá 0.0001 × đường kính viên bi. Tải trọng tĩnh danh định giảm khoảng 20% cho phiên bản thép không gỉ.
Tải trọng động danh định
Tải trọng động danh định là tải trọng dọc trục đồng trục mà tại đó vít me bi có thể đạt được tuổi thọ danh nghĩa là 10 triệu vòng quay. Tải trọng động danh định giảm khoảng 20% cho phiên bản thép không gỉ.
Tải trọng hướng kính
Tải trọng hướng kính có thể phát sinh do dung sai lắp đặt nhưng nên được giữ dưới 5% tải trọng dọc trục tối thiểu.
Tốc độ
Khi thiết kế vít me bi, cần chú ý đến tốc độ uốn cong tới hạn - khi trục chính cộng hưởng - và tốc độ tối đa, cả hai phụ thuộc nhiều vào thiết kế đai ốc và loại hệ thống tuần hoàn viên bi được sử dụng.
Hướng dẫn Tốc độ quay Tối đa [1/min]
| Độ dẫn [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 |
Tuổi thọ
Tuổi thọ (tuổi thọ danh nghĩa) được biểu thị bằng số vòng quay, tức là số vòng quay mà 90% trong số một lượng đủ lớn vít me bi đạt được hoặc vượt qua trước khi xuất hiện dấu hiệu mỏi vật liệu đầu tiên. Con số này được biểu thị bằng số vòng quay hoặc giờ.
Công thức Tính toán Tuổi thọ
L = (C / Fm)3 × 106
Trong đó: L = tuổi thọ (số vòng quay), C = tải trọng động danh định, Fm = tải trọng dọc trục trung bình (N)
Tính toán Tải trọng dọc trục Trung bình
Fm = [(F13 · L1 + F23 · L2 + F33 · L3 + ...) / (L1 + L2 + L3 + ...)]1/3
Trong đó: F = tải trọng dọc trục (N), L = hành trình chịu tải (mm)
Bôi trơn
Về cơ bản, chất bôi trơn dùng cho ổ bi cũng có thể được sử dụng để bôi trơn vít me bi. Thông thường, việc bôi trơn suốt đời một lần cho vít me bi là không đủ, vì trục chính vít me bi liên tục mang theo mỡ bôi trơn dù đã sử dụng cào dầu phù hợp. Nếu có thể, nên tuân thủ khoảng thời gian bảo trì phù hợp. Việc lựa chọn chất bôi trơn phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Các yếu tố quan trọng nhất là tốc độ trục chính, nhiệt độ vận hành và tải trọng vít me bi.
Thông số Lắp đặt
Không được tác dụng lực hướng kính hoặc lực lệch tâm lên hệ thống đai ốc trong quá trình lắp đặt. Độ lệch song song và vuông góc không được vượt quá 0.02 mm.
Cào dầu
Nhiều loại cào dầu khác nhau có thể được sử dụng để bảo vệ vít me bi khỏi bụi bẩn và nhiễm bẩn, ví dụ như nỉ hoặc nhựa.
Nhiệt độ vận hành
Phạm vi nhiệt độ vận hành cho phép của vít me bi là -20 °C đến +80 °C.
