Лінійні приводи для важких навантажень: розміри кулькових гвинтів для пресування та заклепок
Цей документ визначає процедуру механічного визначення розмірів електричних лінійних приводів із кульковим гвинтом, які використовуються в станціях пресування реле та сервоклепок. При періодичних осьових ударних навантаженнях від 2 кН до 5 кН основним завданням проектування є розрахунок довговічності L10, критичної швидкості обертання та термічної напруги від розширення гвинта. Електричні сервоприводи замінюють гідравлічні циліндри, щоб усунути витік масла та зменшити споживання електроенергії на 35–55% під час безперервних циклів пресування.
Критична швидкість обертання та обмеження прогину гвинта під напругою стиску
- Довгі кулькові гвинти зазнають бичової вібрації на високих обертах. Критична швидкість визначається діаметром гвинта, довжиною без опори та типом опори підшипника. Для приводів пресів з довгим ходом допустима максимальна швидкість обертання повинна залишатися нижче 75% від розрахункової критичної швидкості, щоб уникнути резонансу.
- Завантажте докладні моделі 3D CAD (.STEP) для лінійних приводів зЛінійний привід для великих навантажень і система направляючих рейок з великим ходомщоб перевірити прогин гвинтів на вашому прес-фіт кріпленні.
Аналіз ризику теплового розширення
Гвинт 1000 мм із підвищенням температури на 8 градусів створює лінійне розширення 0,096 мм. Фіксоване-фіксоване розташування фіксує обидва кінці, перетворюючи термічне подовження в осьову стискаючу силу до 3900 Н, що збільшує попереднє натяг підшипника та скорочує термін служби гвинта.
Конфігурації опори з фіксованою підтримкою проти фіксованої та фіксованої опори підшипників: пом’якшення теплового розширення
| Індекс | Традиційний гідравлічний циліндр | Серво кульковий гвинтовий лінійний привід |
|---|---|---|
| Енергоефективність системи | 45% в середньому, значні втрати потужності в режимі холостого ходу | 82% в середньому, потужність споживається лише під час натискання |
| Ризик забруднення рідиною | високий; ризик витоку масла електронні вузли ESD | Нульова гідравлічна рідина, чиста для релейних і напівпровідникових майстерень |
| Силова точність замкнутого циклу | ±3% від повної шкали, важке тонке налаштування | ±0,5% від повної шкали, зворотний зв'язок по силі в реальному часі через тензодатчик |
| Повторюваність позиції | ±0,05 ~ ±0,10 мм, дрейф з температурою | ±0,005 ~ ±0,012 мм, програмована м'яка межа |
| Постійність часу циклу | Нестабільний, залежить від в'язкості масла та тиску насоса | Повторюваність циклу ±0,02 с для масового виробництва |
| Рівень шуму при номінальному навантаженні | 68 ~ 76 дБ(А) | 52 ~ 62 дБ(А) |
| Річний обсяг технічного обслуговування | Заміна сальників, заміна масла в гідравліці, обслуговування фільтрів, перевірка насоса | Періодичне поповнення мастила, перевірка попереднього натягу підшипників |
| Джерело простою | Витік масла, поломка насоса, засмічення клапана | Рідкісний; в основному знос кулькової гвинти після тривалої експлуатації |
| Програмована крива сили | Не підтримується | Повністю настроювана огинальна крива сили-переміщення |
| Площа установки | Великий, потребує окремого гідроагрегату | Компактний інтегрований лише проводка сервоприводу |
