Предотвращение деформации вала и царапин на поверхности приводов с шариковыми втулками

Когда в течение нескольких недель после установки привод пневматического цилиндра или вертикальная подвижная ступень колеблется по ходу или на нем появляются глубокие продольные задиры, бригады технического обслуживания часто осматривают шариковую втулку или заменяют резиновые уплотнения. Они продолжают закачивать свежую смазку в корпус подшипника, упуская из виду механическую причину: неправильную твердость поверхности или чрезмерный прогиб при изгибе подшипника.Прецизионный линейный вал. В заводских условиях преждевременный отказ системы рециркуляции шариков и следы вибрации во время движения на высокой-скорости почти всегда указывают на использование мягкой, нешлифованной промышленной прутка вместо индукционно-закаленного, прецизионного-шлифованного вала, предназначенного для линейного управления движением.

Для достижения плавного качения и предотвращения глубоких вмятин гусеницы требуется поверхность вала, которая выдерживает высокие контактные напряжения под рециркулирующими стальными шариками. Мы производим наши прецизионные линейные валы из высокоуглеродистой подшипниковой стали GCr15 или углеродистой стали 45#, подвергнутой высокочастотной индукционной закалке для достижения поверхностной твердости 58–62 HRC с эффективной глубиной гильзы от 1,5 до 3,0 мм. Эта закаленная внешняя оболочка предотвращает бринеллирование твердых шариков подшипника или образование глубоких канавок в стали при тяжелых радиальных нагрузках, в то время как незакаленный сердечник сохраняет ударную вязкость, поглощая структурные удары. После закалки вал бесцентрово-шлифовается до допуска на диаметр g6 или h6 и покрывается твердым хромированием (толщиной $10–20 \\\\mu\\text{m}$) для достижения шероховатости поверхности $Ra \\le 0,4 \\\\mu\\text{m}$. Этот зеркально--хромированный барьер противостоит влажности окружающей среды и уменьшает износ эластомерных концевых дворников во время-частотной езды на велосипеде.

Даже высокоточный-хромированный- вал быстро выйдет из строя, если технические специалисты наденут шариковые втулки на конец вала без захода-фаски или выровняют концевые опорные блоки непараллельно. Надевание втулки на острую кромку вала с заусенцами повреждает внутренние резиновые грязесъемники и смещает рециркулирующие стальные шарики, которые затем тянутся по поверхности вала и раскалывают металл. УстановкаПрецизионный линейный валправильно требует проверки прямолинейности с помощью циферблатного индикатора на прецизионных V-блоках (биение в пределах 0,02 мм на метр), нанесения фаски $15^\\circ–30^\\circ$ на все обрезанные концы и закрепления концов вала жесткими опорными блоками (алюминиевые блоки SK/SH) для предотвращения осевой миграции под нагрузкой. Выполнение этих этапов механической подготовки исключает нагрузку на края, защищает внутренние цепи подшипников и обеспечивает плавную работу механизмов линейного скольжения.

Устранение неполадок интеграции на местах: часто задаваемые вопросы для групп закупок и сборки

Почему после непродолжительного периода эксплуатации на хромированной поверхности вала появляются глубокие параллельные царапины?

Глубокие осевые царапины указывают на то, что твердая инородная крошка попала внутрь грязесъемника шариковой втулки или что твердость поверхности вала ниже требуемого порога HRC 58. Когда воздушная пыль или металлическая стружка проникают в поврежденное торцевое уплотнение, циркулирующие стальные шарики тянут абразивный песок по дорожке качения, а не свободно катятся. Без надлежащего индукционного корпуса точечное-контактное давление рециркулирующих шариков деформирует мягкую незакаленную сталь, оставляя постоянные следы вдоль линии перемещения. Проверьте характеристики твердости вала, замените поврежденные грязесъемники втулки и установите защитные сильфоны в условиях сильной запыленности.

Как предотвратить провисание среднего-пролета при использовании длинного линейного вала, опирающегося только на оба конца?

Опорный-вал на конце действует как балка под нагрузкой, изгибаясь вниз в центре по мере увеличения длины хода. Когда отклонение вала превышает 0,05 мм, шариковая втулка наклоняется относительно оси вала, вызывая сильную нагрузку на края и застревание рециркулирующих шариков. Чтобы предотвратить провисание на длинных пролетах (более 1000 мм), увеличьте внешний диаметр вала, чтобы повысить момент сопротивления его сечения ($I$), или переключитесь на полностью поддерживаемый линейный вал (серии SBR/TBR), прикрепленный к сплошной алюминиевой опорной плите по всей длине станины.

Когда инженеру следует выбирать валы из нержавеющей стали 440C вместо валов из твердой-хромированной углеродистой стали 45#?

Твердая-хромированная сталь 45# – стандартный выбор для общей автоматизации благодаря высокой твердости поверхности и экономичной цене. Однако, если покрытие откалывается или если машина работает в условиях промывки кислотными очистителями или соляным туманом, влага проникает в базовую углеродистую сталь под слоем хрома, вызывая отслаивание ржавчины. Выбирайте валы из мартенситной нержавеющей стали 440C для медицинских, фармацевтических или пищевых производств, где требуется полная -коррозионная стойкость корпуса и твердость поверхности HRC 55–58.

Матрица технических характеристик

Устранение вибрации по оси и продление срока службы шариковой втулки при выполнении миллионов автоматических ходов зависит от соблюдения строгих параметров поверхности и правильной геометрии торцевого-монтажа. Если вы выберете правильную глубину индукционного корпуса, проверите общее биение перед сборкой и защитите поверхность вала от выкрашивания кромок, вы сохраните работу своих линейных приводов с минимальным трением и бескомпромиссной точностью позиционирования.