Öngerilmeli bir bilyalı vida sistemi, destek-yatak düzenlemesi yoluyla vida miline hesaplanmış bir başlangıç çekme kuvveti uygular. Öngerilmesiz bir sistem, vidayı bu kasıtlı eksenel esneme olmadan monte eder ve genellikle yüzen veya desteklenen bir uca doğru termal genleşmeye izin verir.
Şaft ön gerilimi, uzun, hızlı veya hassas makine eksenlerinde eksenel sağlamlığı ve dinamik stabiliteyi iyileştirebilir, ancak aynı zamanda rulman yükünü, kurulum hassasiyetini ve termal tasarım gereksinimlerini de artırır. Bilyalar, somun ve vida kanalları arasındaki boşluğu kontrol eden bilyalı somun ön yüküyle karıştırılmamalıdır.
Bilyalı Vida Ön Gerdirmesi Ne Demektir?
Öngerilmeli bilyalı vida ekseninde, vida mili normal olarak her iki uçta sabit yatak grupları tarafından sınırlanır. Montaj sırasında, son kilitleme işleminden önce vidanın hesaplanan bir miktar kadar gerilmesi için bir yatak grubunun yeri değiştirilir veya ayarlanır.
Ortaya çıkan çekme kuvveti montajdan sonra vida milinde kalır. Bu başlangıç kuvveti, vidanın, yatakların, yatakların ve makine yapısının ek yüke göre tasarlanması koşuluyla, sistemin eksenel deformasyona karşı direncini artırabilir ve dönen şaftın daha stabil kalmasına yardımcı olabilir.
Öngerilmeli olmayan bir bilyalı vida, kasıtlı eksenel gerilme olmaksızın monte edilir. Yaygın bir düzenleme, vidayı eksenel olarak konumlandırmak için bir sabit uç ve eksenel termal harekete izin verirken vidayı radyal olarak desteklemek için bir yüzer veya destekli uç kullanır.
Ön Gerilmeli ve Ön Gerilmesiz Bilyalı Vida Karşılaştırması
| Karşılaştırmak | Öngermeli Bilyalı Vida | Ön Gerdirilmemiş Bilyalı Vida |
|---|---|---|
| Başlangıç şaft durumu | Vida mili kasıtlı olarak hesaplanan miktarda gerilir | Kasıtlı bir eksenel germe uygulanmaz |
| Tipik destek düzenlemesi | Sabit-sabit yatak düzeni | Sıklıkla sabit – yüzer veya sabit – destekli |
| Eksenel sertlik | Rulman ve yatak sisteminin tamamı doğru şekilde tasarlandığında genellikle daha yüksektir | Genellikle daha düşüktür ancak birçok geleneksel makine ekseni için yeterlidir |
| Termal davranış | Termal genleşme başlangıçtaki çekme kuvvetini değiştirir ve hesaplanması gerekir | Yüzen uç eksenel genleşmeye izin verir, ancak vida uzaması yine de konumu etkileyebilir |
| Dinamik kararlılık | Uzun veya yüksek hızda dönen vidaların stabilitesini artırabilir | Orta hız ve geleneksel vida uzunlukları için uygundur |
| Rulman yükü | Destek yatakları ilk öngerilme kuvvetini sürekli olarak taşır | Kasıtlı şaft ön gerilimi nedeniyle ilave yatak yükü oluşmaz |
| Kurulum | Doğru hizalama, kontrollü uzatma ve doğru kilitleme gerektirir | Daha fazla termal özgürlükle daha basit kurulum |
| Tipik uygulama | Uzun, hızlı, yüksek sertlikte veya hassas ilerleme eksenleri | Genel CNC, otomasyon ve konumlandırma ekipmanları |
Mil Ön Gerilmesi Bilyalı Vida Performansını Nasıl Etkiler?
Eksenel Sertlik
Eksenel olarak yüklenen bir vida mili, çalışma kuvveti altında esner veya sıkışır. Başlangıç gerilimi, basınç yüklemesinin etkisini azaltmaya ve doğru tasarlanmış sabit-sabit sistemin eksenel sağlamlığını artırmaya yardımcı olabilir.
Nihai sertlik yalnızca vidaya bağlı değildir. Destek-rulman sertliği, rulman ön yükü, rulman-yuva sertliği, mil ucu boyutları, somun montajı ve makine yapısının tümü dikkate alınmalıdır.
Kritik Hız ve Titreşim
Uzun dönen bir bilyalı vida, hızı sistemin kritik hızına yaklaştığında titreşebilir. Daha güçlü uç sınırlaması ve kontrollü şaft gerginliği, dinamik stabiliteyi artırabilir, ancak ön gerdirme her hız sınırını ortadan kaldırmaz.
Maksimum çalışma hızını seçmeden önce kök çapı, desteklenmeyen uzunluk, destek düzeni, düzlük, montaj hizalaması, bilya dolaşım hızı, yatak hızı ve yağlama yine de kontrol edilmelidir.
Termal Genleşme
Vida sıcaklığı arttığında, serbest termal uzaması ilk tasarım sırasında şu şekilde tahmin edilebilir:
Burada ΔL uzunluktaki değişim, α malzemenin termal genleşme katsayısı, L efektif vida uzunluğu ve ΔT sıcaklık değişimidir.
Sabit-yüzer bir düzenlemede, vida serbest uca doğru genişleyebilir, ancak vida uzadıkça etkin ilerlemesi ve sabit referansa göre konumu yine de değişir.
Öngerilmeli sabit-sabit düzenlemede ısıtma, orijinal çekme kuvvetini değiştirir. Başlangıçtaki ön gerilim ve beklenen sıcaklık artışı uygun şekilde eşleşirse düzenleme, vidanın termal davranışının kontrol edilmesine yardımcı olabilir. Hesaplama veya kurulum yanlışsa, yataklar ve mil aşırı veya dengesiz iç kuvvetle karşılaşabilir.
Ayrıntılı termal hesaplama için bkz.Bilyalı Vidalı Isıl Genleşme Hesabı ve Kompanzasyonu.
Isı ve Servis Ömrü
Daha yüksek iç yük her zaman daha iyi değildir. Aşırı şaft ön gerilimi veya rulman ön yükü, çalışma torkunu, rulman sürtünmesini, ısı oluşumunu ve yorulma yükünü artırabilir. Tasarımda yalnızca sertlik, hız ve termal performans hedeflerini karşılamak için gereken kuvvet kullanılmalıdır.
Vida-Şaft Ön Gerilimi Bilyalı Somun Ön Yükü Değildir
Terimler bazen genel açıklamalarda birbirlerinin yerine kullanılır, ancak bilyalı vida sisteminin farklı parçalarına atıfta bulunurlar.
| Ayarlama | Nerede Uygulanır? | Ana Amaç |
|---|---|---|
| Vida mili ön gerilimi | Uç destek sistemi boyunca vida mili boyunca | Sistem sertliğini iyileştirin ve uzun vidanın dinamik veya termal davranışını kontrol edin |
| Bilyalı somun ön yüklemesi | Bilyalar ve vida/somun kanalları arasında | Eksenel boşluğu azaltın ve somun sertliğini artırın |
| Destek taşıyan ön yükleme | Sabit taraflı açısal temaslı rulman grubunun içinde | Rulman boşluğunu azaltın ve desteğin sağlamlığını artırın |
Bir makine, şaft ön gerilimi uygulamadan önceden yüklenmiş bir bilyeli somun kullanabilir. Ayrıca, bilyalı somun ön yükünün ve destek yatağı ön yükünün ayrı olarak belirtilmesini gerektirirken, önceden gerilmiş bir vida mili de kullanabilir.
Ön Gerilmeli veya Ön Gerilmesiz Bilyalı Vidalar Ne Zaman Kullanılmalı?
Aşağıdaki Durumlarda Ön Gerilmeli Sistemi Düşünün:
- Vida nispeten uzundur ve yüksek hızda döner.
- Yüksek eksenel sertlik, makine prosesi için önemlidir.
- Eksen titreşime veya dinamik dengesizliğe karşı hassastır.
- Beklenen vida sıcaklığı ve termal uzama hesaplanabilir.
- Makinenin her iki ucunda da doğru şekilde hizalanmış sabit yatak yatakları bulunmaktadır.
- Destek yatakları hesaplanan başlangıç ve çalışma yüklerini taşıyabilir.
- Kurulum ve bakım kontrollü bir ön gerdirme prosedürünü takip edebilir.
Aşağıdaki Durumlarda Öngerilmesiz Bir Sistemi Düşünün:
- Vida uzunluğu ve çalışma hızı orta düzeydedir.
- Sabit-yüzer bir düzenleme yeterli sağlamlık sağlar.
- Basit kurulum ve termal özgürlük önceliklerdir.
- Uygulama ilave yatak ve yatak gerekliliklerini haklı çıkarmaz.
- Termal hata kabul edilebilir veya telafi veya harici geri bildirim yoluyla giderilir.
- Ekipman standart BK/BF, FK/FF veya EK/EF destek düzenlemelerini kullanır.
Her iki sistemi de seçmeden önce vida çapını, kurşunu, toplam ve desteksiz uzunluğu, dönme hızını, eksenel yükü, montaj yönünü, doğruluk gereksinimini, beklenen sıcaklık değişimini ve önerilen yatak düzenlemesini sağlayın.
Sabit-sabit, sabit-değişken ve sabit-serbest destek yöntemlerinin karşılaştırması için bkz.Vidalı Destek Rulman Düzenlemeleri.
DLY malzemeleri haddelenmiş ve öğütülmüşbilyalı vidalarŞaft ucu işleme ve eşleşen destek ünitesi seçenekleriyle. Onay için vida modelini, uzunluğunu, hızını, yükünü, doğruluk gereksinimini, çalışma sıcaklığını ve montaj çizimini gönderin.
E-posta: ihracat@dlybearing.com
