Устранение осевого люфта и перегрева подшипников в прецизионных опорных узлах шарико-винтовой передачи

Вибрация станка при смене направления на высокой скорости, гистерезис позиционирования на осях Z ЧПУ и горячие корпуса подшипников редко означают, что сама гайка шарикового винта изношена. В станках с ЧПУ, автоматизированных сборочных ячейках и портальных сборщиках потеря хода приводной линии почти всегда связана с неправильной установкой или износом подшипников внутри станка.опорный блок шарико-винтовой передачи. Чрезмерное затягивание контргайки на корпусе с фиксированным концом FK или BK сжимает согласованные радиально-упорные подшипники вместе, разрушая смазочную пленку и вызывая быстрое изъязвление дорожек качения. И наоборот, недостаточная затяжка контргайки оставляет осевой люфт, который проявляется в виде обратного люфта каждый раз, когда сервопривод меняет направление вращения.

Выбор подходящего опорного узла ШВП зависит от монтажной геометрии и требований к осевой нагрузке. ПрямоугольныйОпорные блоки BK/BFкрепятся болтами к станине станка, обеспечивая жесткую опору для тяжелых горизонтальных фрезерных осей. фланцевыйПодразделения поддержки ФК/ФФвставляются непосредственно через лицевые перегородки, что делает их лучшим выбором для компактных креплений двигателя и вертикальных исполнительных плат. Внутри фиксированных узлов (FK, BK, EK) согласованная пара 60-градусных радиально-упорных подшипников класса P5 расположена по схеме «спина к спине» (DF) и воспринимает тяжелые осевые нагрузки в обоих направлениях. На противоположном конце в плавающих корпусах (FF, BF, EF) находится один радиальный подшипник с глубокой канавкой, удерживаемый стопорным кольцом, что дает винтовому валу пространство для линейного расширения, поскольку трение нагревается во время высокоскоростных проходов.

Избавление от люфта сводится к тому, как вы посадите контргайку и выровняете вал. При сборке фиксированного блока установите внутренние кольца подшипника заподлицо с заплечиком вала, затяните контргайку с помощью крючкового гаечного ключа, а затем зафиксируйте установочные винты на месте. Прежде чем затягивать болты крепления корпуса к станине машины, заведите шариковую гайку близко к фиксированному концу – это предотвращает биение и изгибающие моменты вдоль вала винта. Установите циферблатный индикатор на удлинение вала, чтобы убедиться, что радиальное биение не превышает 0,005 мм. Убедитесь, что наружное кольцо подшипника с плавающим концом (FF/BF) имеет достаточный осевой зазор, чтобы скользить внутри отверстия корпуса. Использование обоих концов в качестве жестких фиксированных опор препятствует тепловому расширению, перегружая подшипники и приводя к преждевременной остановке двигателя.

Часто задаваемые вопросы по интеграции полей

Когда следует выбирать прямоугольный блок BK вместо опорного блока FK с фланцевым креплением?

Выбирайте прямоугольный блок BK при установке непосредственно на плоскую опорную поверхность на станине тяжелого станка, поскольку широкое основание обеспечивает высокую устойчивость к опрокидывающим моментам при тяжелых нагрузках резания. Выбирайте опорный блок FK с фланцевым креплением, когда пространство ограничено или когда шариковый винт проходит через монтажную пластину или кронштейн двигателя, что обеспечивает компактное линейное соединение двигателя.

Почему тепловое расширение приводит к заклиниванию ШВП при использовании двух фиксированных опорных блоков?

Поскольку шариковый винт вращается с высокой скоростью, трение между стальными шариками и дорожками качения генерирует тепло, которое удлиняет вал винта. Если оба конца закреплены в корпусах фиксированного типа (например, в двух блоках FK или BK), разжимной вал не может вытолкнуться наружу, вызывая тяжелые осевые предварительные нагрузки на обе пары подшипников. Это приводит к быстрому перегреву подшипников, их растрескиванию и возможной остановке двигателя из-за перегрузки.

Каким образом крутящий момент контргайки напрямую влияет на осевой люфт в опорных узлах ШВП?

Контргайка на фиксированном опорном блоке прижимает внутренние кольца согласованных радиально-упорных подшипников к заплечику винтового вала. Если крутящий момент слишком мал, между кольцами подшипников и стальными шариками остается осевой зазор, создавая люфт в мертвой зоне каждый раз, когда двигатель реверсирует. Правильный крутящий момент устраняет внутренний осевой люфт, не сдавливая вместе обоймы подшипников.

Матрица технических характеристик

Устранение потери хода и продление срока службы узла шарико-винтовой передачи зависит от соединения корпусов с фиксированным радиально-упорным контактом с плавающими распорными подшипниками, обеспечения точного выравнивания вала и установки надлежащего момента затяжки контргайки.