Introduzione

Vite a ricircolo di sfereè una tecnologia di movimento lineare che converte il movimento rotatorio in movimento lineare. È ampiamente utilizzato in macchinari che richiedono elevata precisione di posizionamento ed elevata capacità di carico.

Prima di seguire i metodi-passo-passo per selezionare una vite a ricircolo di sfere, è utile comprendere alcune informazioni fondamentali. Ciò renderà ogni fase del processo di selezione molto più semplice.

Le viti a ricircolo di sfere non sono semplicemente una combinazione di dimensioni e modello. Fattori quali il passo della vite a ricircolo di sfere, il precarico della vite a ricircolo di sfere, la capacità di carico e i metodi di produzione influiscono tutti sulle prestazioni finali. Senza comprendere questi concetti di base, il processo di selezione può facilmente diventare una corrispondenza meccanica di parametri piuttosto che una decisione ben-informata.

Una volta compresi chiaramente questi principi fondamentali, la scelta di una vite a ricircolo di sfere non diventa un calcolo complicato, ma un processo decisionale-più logico e sicuro.

Struttura, tipologie e parametri fondamentali della vite a ricircolo di sfere

Una vite a ricircolo di sfere è costituita da un albero fisso e da una chiocciola a ricircolo di sfere montata su di esso. La vite può essere azionata da un motore, ingranaggi, pulegge o volantino. La maggior parte delle viti a ricircolo di sfere sono realizzate in acciaio e vengono generalmente prodotte utilizzando due metodi principali.

Viti a ricircolo di sfere con filetto rullatosono il tipo più utilizzato. Vengono prodotti pressando un albero grezzo non riscaldato in una matrice, formando le filettature richieste attraverso un processo di deformazione.

Viti a ricircolo di sfere rettificate di precisionesono fabbricati rimuovendo materiale per creare il profilo della filettatura.

ground-vs-rolled-ball-screw-comparison — Vite a ricircolo di sfere rettificata di precisione e vite a ricircolo di sfere con filettatura rullata

Vantaggi delle viti a ricircolo di sfere con filetto rullato:

Il materiale viene compresso anziché tagliato, risultando in fili più durevoli
Il trattamento termico dopo la laminazione migliora la resistenza del materiale
Una produzione più rapida porta a costi inferiori

Vantaggi della vite a ricircolo di sfere rettificata di precisione:

Il trattamento termico viene eseguito prima della macinazione
Le superfici filettate più lisce riducono l'attrito tra la vite e la chiocciola
Maggiore precisione

Entrambi i tipi possono essere prodotti in varie lunghezze, diametri delle viti a sfere, capacità di carico e tolleranze e possono essere prodotti con filettature sinistre-o destre-.

L'estremità della vite a ricircolo di sfere si riferisce alle estremità lavorate della vite, che vengono utilizzate per collegare le unità di azionamento o supportare i cuscinetti. Le opzioni di lavorazione delle estremità delle viti a ricircolo di sfere variano a seconda dei requisiti dell'applicazione.

Quando si ordina una vite a ricircolo di sfere, è necessario fornire i seguenti parametri chiave:

Diametro vite a ricircolo di sfere (d)
Passo della vite a ricircolo di sfere (I)
Diametro sfera (D)

Questi sono tipicamente espressi come: d × I × D

Ad esempio: 12 × 10R × 2
Ciò significa un diametro della vite a ricircolo di sfere di 12 mm, un passo della vite a ricircolo di sfere destrorsa di 10 mm per giro e un diametro della sfera di 2 mm.

Fattori chiave che incidono sulle prestazioni e sulla scelta delle viti a ricircolo di sfere

La chiocciola a ricircolo di sfere agisce come componente mobile quando la vite a ricircolo di sfere ruota, trasportando il carico che richiede il movimento lineare. All'interno della chiocciola, le sfere entrano in contatto con la vite, formando un'interfaccia quasi priva di attrito. Il sistema di ricircolo riporta le sfere dall'estremità della chiocciola alla parte anteriore, creando un circuito continuo. Poiché le sfere si trovano tra la chiocciola e la vite, la chiocciola non può essere rimossa ed è pre-assemblata in fabbrica.

Cuscinetti assiali a sfere a contatto obliquo

I cuscinetti assiali a sfere a contatto obliquo sono cuscinetti specializzati progettati per resistere a carichi assiali elevati e vengono generalmente utilizzati sull'estremità fissa di una vite a ricircolo di sfere.

Gioco

Il gioco si riferisce al piccolo gioco tra le sfere e la chiocciola, o tra le sfere e la vite a ricircolo di sfere, che consente un leggero movimento libero. Una vite a ricircolo di sfere può essere fornita con precarico della vite a ricircolo di sfere, che riduce notevolmente il gioco.

Unità di supporto per viti a ricircolo di sfere

Unità di supporto per viti a ricircolo di sfere(noti anche come unità di alloggiamento dei cuscinetti) sono installati alle estremità della vite a ricircolo di sfere e contengono cuscinetti che consentono una rotazione regolare. Una volta installati, rimangono fissi. Queste unità sono disponibili in acciaio o alluminio e sono disponibili in varie dimensioni. Il supporto dell'estremità fissa-fornisce una rigidità maggiore ed è ideale per il lato di trasmissione, mentre il supporto dell'estremità mobile-viene utilizzato sul lato non-di guida.

Esistono due tipi comuni di cuscinetti utilizzati nei sistemi di supporto per viti a ricircolo di sfere:

Cuscinetti assiali obliqui a sfere per applicazioni-con estremità fisse
Cuscinetti a sfere a gola profonda per applicazioni-con estremità flottante

I dadi di bloccaggio vengono utilizzati per fissare il gruppo cuscinetto all'interno dell'unità di supporto.

Precisione di posizionamento

La precisione di posizionamento è definita come la differenza tra la corsa effettiva della chiocciola e la corsa teorica calcolata moltiplicando il passo della vite a ricircolo di sfere per il numero di rotazioni della vite.

Precarico della vite a ricircolo di sfere

Il precarico della vite a ricircolo di sfere viene applicato per ridurre il gioco. Sono disponibili diversi gradi di precarico (P0, P1, P2, P3, P4) e alcune chiocciole a ricircolo di sfere consentono la regolazione del precarico della vite a ricircolo di sfere.

Smettila di dado

Un dado di sicurezza (dado di arresto) è collegato al dado a sfera. Nelle applicazioni verticali, se la vite a ricircolo di sfere smette di ruotare, le sfere aiutano a mantenere la chiocciola in posizione. In caso di guasto, il dado di arresto si innesta nella filettatura della vite per evitare la caduta della chiocciola.

Unità di lubrificazione

Un'unità di lubrificazione installata sulla chiocciola fornisce una lubrificazione continua, prolungandone la durata. Con questo sistema, la lubrificazione potrebbe non essere necessaria fino a cinque anni o 300 milioni di giri.

Indice di carico dinamico

Il coefficiente di carico dinamico si riferisce al carico assiale sotto il quale il 90% dei gruppi viti a ricircolo di sfere può funzionare per oltre un milione di giri.

Indice di carico statico

Il coefficiente di carico statico è il carico assiale che provoca la deformazione permanente delle sfere, definito come 0,0001 volte il diametro della sfera.

Tipo con lavorazione estremità vite a ricircolo di sfere

La forma dell'estremità della vite a sfere definisce il tipo di lavorazione dell'estremità della vite a sfere. Le estremità sinistra e destra possono avere diverse configurazioni, tra cui sedi per chiavetta, sedi chiave, fori centrali, prese esagonali o filettature interne.

Ball-screw-shaft-end-machining-options — Tipo con lavorazione estremità vite a ricircolo di sfere

Rigidità

La rigidità indica quanto una vite a ricircolo di sfere resiste alla deformazione elastica sotto carico.

Deformazione

L'instabilità si verifica quando le forze assiali di compressione provocano la flessione dell'albero della vite. Ciò è influenzato dall'accelerazione, dall'attrito, dal peso e dalle forze di processo che agiscono sulla vite a ricircolo di sfere.

Conclusione

In sintesi, la scelta di una vite a ricircolo di sfere non è semplicemente una questione di dimensioni corrispondenti. Si tratta di una decisione sistematica basata su una chiara comprensione della struttura, dei parametri prestazionali e dei requisiti applicativi.

Solo dopo aver compreso appieno questi concetti chiave potrai valutare con precisione le diverse tipologie di viti a ricircolo di sfere e scegliere la soluzione più adatta alla tua attrezzatura.

Se si dispone già di una solida conoscenza di questi fondamenti, il passo successivo è procedere con calcoli dettagliati per la selezione delle viti a ricircolo di sfere in base alle condizioni di lavoro specifiche. Per i progetti personalizzati, fornire parametri o disegni dettagliati aiuterà a ottenere un supporto di selezione più accurato ed efficiente.