Thiết bị truyền động điện cơ có nhiều loại, với các cơ cấu truyền động phổ biến là vít dẫn, vít bi và vít con lăn. Khi một nhà thiết kế hoặc người dùng muốn chuyển từ thủy lực hoặc khí nén sang chuyển động cơ điện, bộ truyền động trục vít con lăn thường là lựa chọn tốt nhất. Chúng cung cấp các đặc tính hiệu suất tương đương với thủy lực (lực cao) và khí nén (tốc độ cao), trong một hệ thống ít phức tạp hơn.
Một con lăn vít là một loại ổ trục vít thay thế các quả bóng tuần hoàn bằng các con lăn ren. Các đầu của các con lăn được nối với lưới với các vòng bánh răng ở mỗi đầu của đai ốc. Các con lăn đều quay trên trục và quỹ đạo quanh đai ốc, trong cấu hình hành tinh. (Đây là lý do tại sao vít con lăn cũng được gọi là vít con lăn hành tinh .)
Một con lăn vít thay thế các quả bóng tuần hoàn bằng các con lăn ren.
Đai ốc có một sợi bên trong khớp với ren vít. Các con lăn được sắp xếp theo cấu hình hành tinh và cả hai đều quay trên trục và quỹ đạo xung quanh đai ốc.
Các đầu của các con lăn được nối với các vòng có bánh răng ở mỗi đầu của đai ốc, đảm bảo các con lăn vẫn thẳng hàng hoàn hảo, song song với trục của vít và đai ốc.
Tín dụng hình ảnh: Rollvis SA
Đai ốc có một sợi bên trong khớp với ren vít. Các con lăn được sắp xếp theo cấu hình hành tinh và cả hai đều quay trên trục và quỹ đạo xung quanh đai ốc.
Các đầu của các con lăn được nối với các vòng có bánh răng ở mỗi đầu của đai ốc, đảm bảo các con lăn vẫn thẳng hàng hoàn hảo, song song với trục của vít và đai ốc.
Tín dụng hình ảnh: Rollvis SA
Ưu điểm thiết kế chính của vít con lăn (phía dưới) so với vít bóng (trên cùng) là khả năng chứa nhiều điểm tiếp xúc trong cùng một không gian.
Tín dụng hình ảnh: Tập đoàn SKF
Tín dụng hình ảnh: Tập đoàn SKF
Hình dạng của vít con lăn cung cấp nhiều điểm tiếp xúc hơn đáng kể so với vít bi. Điều này có nghĩa là vít con lăn thường có khả năng chịu tải động và độ cứng cao hơn so với vít bóng có kích thước tương tự. Và các sợi tốt (cao độ) cung cấp một lợi thế cơ học cao hơn, có nghĩa là cần ít mô-men đầu vào cho một tải nhất định.
Do các con lăn mang tải của chúng không tiếp xúc với nhau, vít con lăn thường có thể di chuyển với tốc độ cao hơn vít bóng, chúng phải chịu lực và nhiệt do các quả bóng va chạm với nhau và với các nắp đầu tuần hoàn.
Vít con lăn ngược
Thiết kế đảo ngược hoạt động theo nguyên tắc giống như một con lăn tiêu chuẩn, nhưng về cơ bản, đai ốc được quay từ trong ra ngoài. Do đó, thuật ngữ vít đảo ngược con lăn. Điều này có nghĩa là các con lăn quay xung quanh vít (thay vì đai ốc), và vít chỉ được luồn trong khu vực mà con lăn quay quanh. Do đó, đai ốc trở thành cơ chế xác định chiều dài, do đó, nó thường dài hơn nhiều so với đai ốc trên trục vít tiêu chuẩn. Có thể sử dụng vít hoặc đai ốc cho thanh đẩy, nhưng hầu hết các ứng dụng thiết bị truyền động đều sử dụng vít cho mục đích này.
Để hình dung về cách hoạt động của ốc vít đảo ngược, hãy xem video này từ SKF.
Việc chế tạo một con lăn lăn ngược thể hiện thách thức tạo ra các sợi bên trong rất chính xác cho đai ốc trên một chiều dài tương đối dài, có nghĩa là sự kết hợp của các phương pháp gia công được sử dụng. Kết quả là các ren mềm hơn, và do đó, xếp hạng tải của vít con lăn ngược thấp hơn so với vít con lăn tiêu chuẩn. Nhưng ốc vít ngược có lợi ích là nhỏ gọn hơn nhiều.
Hiệu suất và lựa chọn trục vít
Mặc dù cơ chế mang tải của chúng khác nhau, nhiều thuộc tính của vít con lăn hành tinh tương tự như vít bi. Chúng có thể được tải sẵn để giảm hoặc loại bỏ phản ứng ngược, bằng cách sử dụng đai ốc tách (trong đó đai ốc được cắt ngang và một miếng đệm chính xác được chèn giữa hai nửa trước và sau), đai ốc đôi hoặc con lăn quá khổ. Vít con lăn cũng được sản xuất cho các lớp chính xác giống như vít bóng, do đó độ lệch chì và độ chính xác định vị rất dễ xác định. Và họ trải nghiệm cùng tốc độ quan trọng và giới hạn oằn được tìm thấy với ốc vít bóng.
Bộ truyền động trục vít con lăn thường được sản xuất với động cơ, ổ servo, công tắc và thậm chí cả phần cứng điều khiển được tích hợp vào bộ truyền động, giống như mẫu Exlar Tritex II này của Curtiss-Wright.
Thiết bị truyền động trục vít được thiết kế với vỏ bọc hoàn toàn thường được làm bằng nhôm anot hóa hoặc sơn tĩnh điện, với lớp phủ hoặc lớp phủ đặc biệt có sẵn để chịu được môi trường ăn mòn. Ống lực (còn được gọi là ống đẩy hoặc ống đẩy) được làm bằng thép, và nó cũng có thể được phủ để bảo vệ chống ăn mòn.
Vòng bi lực đẩy ở đầu dẫn động cung cấp hỗ trợ cho trục vít con lăn, với ống lót trơn để dẫn hướng thanh khi nó kéo dài ra và vào bộ truyền động. Khi ống mở rộng và rút lại, nó chạy qua một con dấu hoặc gạt nước gắn trên đầu của bộ truyền động để ngăn chặn các chất gây ô nhiễm xâm nhập. Giống như nhiều xi lanh thủy lực và khí nén, ống lực trên bộ truyền động trục vít con lăn có thể được cung cấp với một đầu thanh ren bên trong hoặc bên ngoài, một mắt hình cầu, hoặc một đầu khoan, để gắn tải.
Một số thiết kế bộ truyền động trục vít cho phép ống lực xoay, tạo điều kiện cho việc gắn và căn chỉnh dễ dàng hơn. Nếu tải bị hạn chế quay bởi vòng bi hoặc hướng dẫn tuyến tính, đây không phải là vấn đề. Nhưng nếu tải không được ngăn chặn bằng cách khác, bộ truyền động nên kết hợp với cơ chế chống xoay bên trong hoặc bên ngoài.
Thân của bộ truyền động trục vít con lăn làm cho nó trở thành một bộ phận kín hoàn toàn, với nhiều thiết kế được xếp hạng IP cho nhiệm vụ văng hoặc rửa. Điều này đặc biệt có lợi vì bộ truyền động trục vít con lăn thường được sử dụng trong các ứng dụng thực phẩm và đóng gói hoặc các môi trường khắc nghiệt khác. Một số bộ truyền động trục vít con lăn có sẵn với một động cơ servo và, trong một số trường hợp, ổ đĩa và điều khiển phần cứng và cảm biến được tích hợp bên trong thân bộ truyền động.
Ứng dụng trục vít
Mặc dù có lợi thế về tải trọng và tốc độ của vít con lăn so với vít bi, trong đó bộ truyền động trục vít con lăn thực sự có ý nghĩa là những trường hợp bộ truyền động điện cơ thay thế bộ truyền động thủy lực. Trong nhiều trường hợp, mong muốn là tránh xa thủy lực để loại bỏ việc sử dụng chất lỏng thủy lực, hoặc đơn giản hóa toàn bộ hệ thống. Thiết bị truyền động trục vít là lựa chọn tốt nhất bởi vì chúng cung cấp khả năng tải và đặc tính độ cứng tương tự như thủy lực. Các ví dụ điển hình bao gồm nhấn, chèn hoặc bất kỳ ứng dụng nào gây ra lực cao trong cùng khu vực của hành trình của bộ truyền động. Và không cần các thành phần điều khiển như van, bộ lọc và máy bơm, việc tích hợp và thiết lập chúng đơn giản hơn nhiều so với các hệ thống phức tạp theo yêu cầu của thủy lực.
Không cần các bộ phận điều khiển như van, bộ lọc và máy bơm, bộ truyền động trục vít con lăn ít phức tạp hơn nhiều so với hệ thống thủy lực hoặc khí nén.
Đối với các ứng dụng yêu cầu mức độ tích hợp cao nhất có thể, cuộn dây động cơ có thể được tích hợp trực tiếp vào thân bộ truyền động, như trong mô hình IMA này từ Tolomatic.
Đối với các ứng dụng yêu cầu mức độ tích hợp cao nhất có thể, cuộn dây động cơ có thể được tích hợp trực tiếp vào thân bộ truyền động, như trong mô hình IMA này từ Tolomatic.
Bộ truyền động trục vít con lăn cũng được sử dụng khi một nhà thiết kế hoặc người dùng đang tìm kiếm một sự thay thế cho bộ truyền động khí nén. Mặc dù các ứng dụng này có thể không yêu cầu lực cao mà vít con lăn có thể cung cấp, nhưng chúng thường liên quan đến tốc độ và tốc độ rất cao. Thay thế cho khí nén, vít con lăn thường là lựa chọn tốt hơn vít bi, bởi vì vít con lăn có thể chịu được các ứng dụng đạp xe thường xuyên và liên tục, điều kiện có thể làm giảm đáng kể tuổi thọ của vít bóng.
Nguồn: tháp giải nhiệt nước
Nhận xét
Đăng nhận xét