Aké sú metódy predpätia na brúsenie guľôčkových skrutiek? Ako zvoliť vhodné predpätie?

Predkompresný dizajn brúsnych guľôčkových skrutiek je hlavnou metódou na zlepšenie ich tuhosti, elimináciu axiálnej vôle a zlepšenie schopnosti dynamickej odozvy. Spôsob a výber predkompresie by sa mal stanoviť komplexne podľa presnosti, zaťaženia a rýchlosti scenára aplikácie.

Predpätie polohy (pevné predpätie)
Princíp: úpravou axiálnej polohy matice alebo skrutkovej tyče dôjde k počiatočnej elastickej deformácii kontaktnej plochy medzi guľôčkou a obežnou dráhou, čím sa vytvorí pevné predpätie.
Vlastnosti:
Predpätie je konštantné, neovplyvnené zmenou zaťaženia a tuhé.
Vhodné pre nízku až strednú rýchlosť, vysokú presnosť (ako je os posuvu CNC strojov).
Vyžaduje sa presné ovládanie množstva predpätia. Nadmerné predpätie môže viesť k zvýšenému treniu a kratšej životnosti.
Konštantné natlakovanie (predpätie pružiny)
Ako to funguje: Inštalujte pružiny (ako sú tanierové pružiny alebo vlnové pružiny) vnútri alebo mimo matice, aby ste zabezpečili dynamické predpätie silou pružiny.
Vlastnosti:
Pred{0}}napínacia sila sa automaticky prispôsobuje zaťaženiu a je vhodná pre vysoké rýchlosti a podmienky s premenlivým zaťažením (ako sú kĺby robota).
Zložitá konštrukcia vyžaduje pravidelnú kontrolu únavy pružiny.
Výkon pružiny priamo ovplyvňuje stabilitu predpínacej sily, preto je potrebné voliť materiál pružiny s vysokou presnosťou.
Predpätie dvojitej matice
Ako to funguje: Na guľôčku aj obežnú dráhu pôsobí tlak cez obežnú dráhu relatívne axiálne posunutie dvoch matíc (napr. nastavenie tesnenia, zaistenie závitu).
Vlastnosti:
Predpínacia sila je rovnomerná a vhodná pre veľké zaťaženie a požiadavky na vysokú tuhosť (napr. mechanizmus uzatvárania formy vstrekovacích lisov).
Na zabezpečenie súososti dvoch matíc je potrebné vysoko presné opracovanie, inak môže dôjsť k vibráciám.
Delí sa na konštrukcie „odzadu-k-zozadu“ (s obojsmerným axiálnym zaťažením) a „čelom k sebe“ (s jednosmerným zaťažením).
Diferenciálne predpätie
Princíp: Pri použití iného prierezu matice alebo skrutky je predpätie generované rozdielom otáčok.
Vlastnosti:
Nevyžaduje sa žiadna dodatočná mechanická štruktúra a je vhodná pre návrh miniaturizácie (napr. presné optické zariadenia).
Presnosť olova priamo ovplyvňuje veľkosť predpätia a vyžaduje si veľmi{0}}precízne obrábanie.
Rozsah použitia je úzky, používa sa hlavne pre špeciálne požiadavky na prispôsobenie.

Charakteristiky zaťaženia
Konštantné zaťaženie: Predlisovanie alebo predlisovanie s dvoma maticami, pretože poskytujú vysokú stabilitu predlisovania.
Variabilné zaťaženie/nárazové zaťaženie: Konštantné tlakovanie je lepšie, pretože tlmí kolísanie zaťaženia pružín.
Ťažké riešenie: Tlakovanie dvojitou maticou rozptyľuje tlak, aby sa zabránilo preťaženiu v jednom bode.
Rýchlosť prevádzky
Nízka rýchlosť (<1m/s): Positioning preloading meets requirements and costs less.
Vysoká rýchlosť (väčšia alebo rovná 1 m/s): Konštantný alebo rozdielový predtlak znižuje straty predtlaku a tvorbu tepla.
Hypervelocity (>5 m/s): vyžaduje sa kombinácia vzduchových ložísk alebo technológie magnetickej levitácie a vyžaduje sa špeciálne navrhnutý spôsob predpätia.
Požiadavky na presnosť
Mikronová presnosť (napr. polovodičové vybavenie): Vyžaduje sa predlisovanie polohy alebo predlisovanie s dvoma maticami a množstvo predpätia musí byť presné na 0,1 mikrónu.
Sub-mikrónová presnosť (ako sú optické prístroje): Predtlač s konštantným tlakom + teplotná kompenzácia je potrebná, aby sa predišlo tepelnej deformácii ovplyvňujúcej stabilitu predtlače.
Prispôsobivosť k životnému prostrediu
Vysoká teplota/korozívne prostredie: Uprednostňuje sa tlakovanie dvojitou maticou (tesniaca štruktúra), aby sa zabránilo zlyhaniu pružiny.
Scenáre pre čisté priestory: umiestnenie predpätia alebo diferenciálneho predpätia môže znížiť znečistenie mazacieho oleja odparovaním.
Vákuové prostredie: Aby sa predišlo plynovým emisiám pružinových materiálov, vyžaduje sa bezvzduchový dizajn (ako je polohovací predtlak).
Životnosť a údržba
Požiadavky na životnosť: polohovacia predlisová alebo dvojmaticová predlisová príprava, jednoduchá konštrukcia, nízka poruchovosť.
Požiadavky na opravu: predlis s pevným tlakom je možné rýchlo opraviť výmenou pružín, čo je vhodné na-údržbu na mieste.