Hvad er forspændingsmetoderne til slibning af kugleskruer? Hvordan vælger man den passende preload?

Forkompressionsdesignet af slibende kugleskruer er kernemetoden til at forbedre dens stivhed, eliminere aksial frigang og forbedre dynamisk responsevne. Prækompressionsmetode og valg bør bestemmes udførligt i henhold til præcisionen, belastningen og hastigheden af ​​påføringsscenariet.

Positionering Preloading (fast preload)
Princip: ved at justere den aksiale position af møtrikken eller skruestangen vil kontaktfladen mellem kuglen og løbebanen undergå indledende elastisk deformation, hvilket danner en fast forspænding.
Funktioner:
Forspændingen er konstant, upåvirket af belastningsændring og stiv.
Velegnet til lav til medium hastighed, høj præcision (såsom CNC-maskiners fødeakse).
Præcis kontrol af forspændingsmængden er påkrævet. Overdreven forspænding kan føre til øget friktion og kortere levetid.
Konstant tryk (fjederforspænding)
Sådan fungerer det: Installer fjedre (såsom skivefjedre eller bølgefjedre) inden i eller uden for møtrikken for at give dynamisk forspænding gennem fjederkraft.
Funktioner:
Forspændingskraften justeres automatisk med belastningen og er velegnet til høje hastigheder og variable belastningsforhold (såsom robotled).
Den komplekse struktur kræver regelmæssig inspektion af fjedertræthed.
Fjederens ydeevne påvirker direkte stabiliteten af ​​forspændingskraften, så det er nødvendigt at vælge fjedermaterialet med høj præcision.
Dobbelt møtrik forspænding
Sådan virker det: Tryk påføres både kuglen og løbebanen gennem løbebanen, den relative aksiale forskydning af to møtrikker (f.eks. pakningsjustering, gevindlåsning).
Funktioner:
Forspændingskraften er ensartet og egnet til høj belastning og høje stivhedskrav (f.eks. formlukkemekanisme på sprøjtestøbemaskiner).
Højpræcisionsbearbejdning er påkrævet for at sikre koaksialiteten af ​​de to møtrikker, ellers kan der opstå vibrationer.
Den er opdelt i strukturer "tilbage-til-tilbage" (med tovejs aksiale belastninger) og "ansigt til ansigt" (med ensrettet belastning).
Differentiel forudindlæsning
Princip: Ved brug af forskellig møtrik eller skruetværsnit genereres forspænding af hastighedsforskel.
Funktioner:
Ingen yderligere mekanisk struktur er påkrævet og er velegnet til miniaturiseringsdesign (f.eks. præcisionsoptisk udstyr).
Præcisionen af ​​bly påvirker direkte størrelsen af ​​forbelastningen og kræver høj-bearbejdning.
Anvendelsesomfanget er snævert, primært brugt til specielle tilpasningskrav.

Belastningsegenskaber
Konstant belastning: Preposition prepress eller dobbelt møtrik prepress, da de giver høj prepress stabilitet.
Variabel belastning/slagbelastning: Konstant tryk er bedre, fordi det dæmper belastningsudsving i fjedre.
Tung løsning: Dobbelt møtrik under tryk spreder trykket for at undgå enkeltpunktsoverbelastning.
Driftshastighed
Lav hastighed (<1m/s): Positioning preloading meets requirements and costs less.
Høj hastighed (Større end eller lig med 1m/s): Konstant eller differentielt fortryk reducerer fortryktab og varmeudvikling.
Hypervelocity (>5m/s): en kombination af luftlejer eller magnetisk levitationsteknologi er påkrævet og en specialdesignet den forspændingsmetode, der kræves.
Præcisionskrav
Micron Precision (f.eks. halvlederudstyr): Positioneringsprepress eller dobbeltmøtrikprepress er påkrævet, og forbelastningsmængden skal være nøjagtig til 0,1 mikron.
Sub-mikronpræcision (såsom optiske instrumenter): konstant tryk prepress + temperaturkompensation er nødvendig for at undgå termisk deformation, der påvirker prepress stabilitet.
Miljøtilpasningsevne
Høj temperatur/ætsende miljø: Dobbelt møtriktryk (tætningsstruktur) foretrækkes for at undgå fjederfejl.
Renrumsscenarier: placering af forspænding eller differentiel forspænding kan reducere fordampningsforurening af smøreolie.
Vakuummiljø: For at undgå gasemissionsfjedermaterialer kræves et luftløst design (såsom positionering af fortryk).
Liv og vedligeholdelse
Krav til levetid: positionering af prepress eller tvillingmøtrik prepress, enkel struktur, lav fejlrate.
Reparationskrav: Prepress med fast tryk kan hurtigt repareres ved at udskifte fjedre, velegnet til-vedligeholdelse på stedet.