Co to jest śruba kulowa?
śruba kulowa składa się ze śruby i nakrętki z pasującymi rowkami i łożyska kulkowe, które poruszają się między nimi. Jego funkcją jest przekształcenie ruchu obrotowego w ruch liniowy lub przekształcenie ruchu liniowego w ruch obrotowy. Śruba kulowa jest najczęściej używanym elementem transmisyjnym w maszynach narzędziowych i maszynach precyzyjnych i charakteryzuje się wysoką precyzją, odwracalnością i wysoką wydajnością. Ze względu na mały opór tarcia śruby kulowe są szeroko stosowane w różnych urządzeniach przemysłowych i precyzyjnych instrumentach.
Różnica między śrubą kulową a śrubą pociągową
Podstawowa różnica między śrubą pociągową a śrubą kulową polega na tym, że śruba kulkowa wykorzystuje łożysko kulkowe w celu wyeliminowania tarcia między nakrętką a śrubą pociągową, podczas gdy śruba pociągowa tego nie robi.
1. Inna struktura
W śrubie kulowej znajdują się kulki, a na wale śruby znajduje się profil łukowy. Profil ten unosi się na wale zgodnie z określonym kątem podnoszenia (kątem natarcia). Kulka jest zaprojektowana w nakrętce i toczy się w profilu łukowym wału śruby, dzięki czemu jest to tarcie toczne.
W śrubie trapezowej nie ma kulek, więc ruch między nakrętką a wałem śruby całkowicie opiera się na kontakcie mechanicznym, aby wytworzyć poślizg, czyli tarcie ślizgowe.
2. Różna wydajność transmisji
Współczynnik tarcia tarcia tocznego jest znacznie niższy niż tarcia ślizgowego.
Na przykład zarówno NSK, jak i THK pokazują, że śruba kulowa ma współczynnik tarcia między 0,003 a 0,01, podczas gdy śruba pociągowa ma tylko współczynnik tarcia między 0,1 a 0,2.
Jako inny przykład REXROTH pokazuje, że współczynnik tarcia śrub kulowych wynosi od 0,005 do 0,01, podczas gdy współczynnik tarcia śrub pociągowych wynosi od 0,2 do 0,3.Dlatego sprawność transmisji większości śrub kulowych wynosi nawet 90%, a niektóre osiągają nawet ponad 95%, podczas gdy sprawność transmisji większości śrub pociągowych wynosi mniej niż 70%.
Sprawność transmisji trapezowej śruby pociągowej jest niska. Z punktu widzenia energii jest to spowodowane tarciem ślizgowym, zwłaszcza ruchem szybkim, który generuje dużo ciepła. Jeśli śruba pociągowa lub nakrętka nie wytrzyma, spali się. Śruba pociągowa nie nadaje się do pracy z dużą prędkością, a jej maksymalna prędkość zazwyczaj nie przekracza 3000 obr./min.
Śruba kulowa, ze względu na tarcie toczne, nie generuje tak dużo ciepła, a prędkość może osiągnąć bardzo wysoką, na przykład 10000 obr./min.
3. Różne samoblokujące
Teoria pokazuje, że gdy sprawność transmisji śruby pociągowej jest większa niż 50%, nie ma samohamowności, a gdy sprawność transmisji jest mniejsza niż 35%, samohamowanie. Dlatego śruba kulowa nie ma właściwości samohamowania, podczas gdy śruba trapezowa ma pewną właściwość samohamowania.
Jeśli chodzi o zastosowanie w kierunku Z, śruba pociągowa ma tę zaletę, że jest samohamowna. Oczywiście w rzeczywistej sytuacji należy również wziąć pod uwagę takie czynniki, jak dokładność i szybkość.
4. Różne materiały produkcyjne
Wał śruby kulowej jest zwykle wykonany ze stali nierdzewnej lub stali stopowej, a nakrętka jest zwykle wykonana z miedzi, ponieważ miedź może wytrzymać duże obciążenie, a jednocześnie współczynnik tarcia jest mały i ma Pewien efekt samosmarowania, podobnie jak niektóre z naszych popularnych łożysk liniowych lub samolotów Deskorolki, które również wykorzystują miedź, są dokładnie tym powodem.
Trapezoidalny wałek śruby pociągowej jest również wykonany ze stali nierdzewnej lub stali stopowej. W przypadku nakrętek różni się nieco od śrub kulowych. W wielu przypadkach nakrętki śrub pociągowych wykorzystują materiały niemetalowe. Na przykład, gdy obciążenie jest niskie, zwykle stosuje się syntetyczne materiały konstrukcyjne o niskim współczynniku tarcia i wysokiej odporności na temperaturę, takie jak nylon, stal wyścigowa, PEEK, VESPEL, PET, PPS i inne materiały zmieszane z teflonem (PTFE), aby osiągnąć niski współczynnik tarcia, jednocześnie ma pewną odporność na ciepło.
5. Różne mające zastosowanie scenariusze
Śruba pociągowa ma tarcie ślizgowe, a nadmierna prędkość generuje wysokie ciepło na powierzchni złącza, powodując zwiększone zużycie. Dlatego śruba pociągowa jest odpowiednia do zastosowań, w których wymagana jest niewielka masa i niska prędkość. Jednocześnie śruba pociągowa, ze względu na mniejszą precyzję, jest często bardziej odpowiednia do zastosowań, które nie wymagają wysokiej precyzji, takich jak powolne przenoszenie, przenoszenie itp. Z drugiej strony śruby kulowe charakteryzują się niskim wytwarzaniem ciepła i wysoka precyzja i są ogólnie bardziej odpowiednie do zastosowań wymagających płynnego ruchu, wysokiej wydajności, wysokiej precyzji i długotrwałego ruchu ciągłego lub szybkiego, takich jak sprzęt półprzewodnikowy.
6. Życie zawodowe
Normalnie siła tarcia powierzchniowego tarcia tocznego piłki jest niewielka. Biorąc pod uwagę różne operacje czyszczenia i konserwacji, żywotność śruby kulowej jest dłuższa niż śruby trapezowej.