Ki jan yo kalkile boul vis axial rèd ak pozisyon erè anba chaj

Yon vis boul ka gen kapasite chaj adekwat ak yon klas presizyon ase wo men yo toujou pwodwi erè pwezante mezirab anba chaj axial. Sa rive paske arbr a vis, boul nwa, sipò bi ak estrikti aliye tout defòme elastik lè fòs pase nan sistèm manje a.

Boul vis axial rèd dekri ki jan fòtman sistèm konplè a reziste deformation sa a. Li se souvan eksprime nan N / μm oswa N / mm. Yon pi wo rèd vle di mwens deplasman elastik anba menm fòs axial la.

Atik sa a eksplike kijan pou kalkile vis-rèd arbr, konbine rèd plizyè konpozan epi estime erè pozisyon ki lakòz. Li eksplike tou poukisa pozisyon nwa a ak aranjman fen-sipò yo dwe enkli nan kalkil la.

Rèd axial ak deplasman elastik

Pou yon eleman opere nan ranje elastik li yo, rèd axial ka eksprime kòm:

K = F ÷ δ

Deplasman elastik ki koresponn lan se:

δ = F ÷ K

Ki kote:

• K= rèd axial
• F= te aplike fòs axial
• δ= elastik deplasman axial

Si yo antre rèd nan N/μm epi fòs yo antre nan Newton, deplasman ki kapab lakòz la se nan mikromèt.

Pou egzanp, yon eleman ki gen yon rèd 200 N/μm sibi yon fòs axial 2,000 N gen yon deplasman elastik ideyal:

δ = 2,000 ÷ 200 = 10 μm

Deplasman sa a se elastik: li ta dwe refè anpil lè yo retire chaj la, depi eleman an rete nan ranje chaj akseptab li yo. Li diferan de deformation pèmanan ki te koze pa surcharge.

Sistèm manje konplè a detèmine rèd axial

Fòs axial nan yon aks vis boul nòmalman pase nan plizyè konpozan deformable:

1. Vis arbr
2. Boul nwa ak boul-a-kontak ipodwòm chan de kous
3. Fiks -bi sipò nan fen
4. Support nwa ak kote yo pote
5. Ankadreman machin ak tab k ap deplase

Si konpozan sa yo trete kòm sous ki konekte nan seri, deplasman elastik endividyèl yo ajoute ansanm:

δ_sistèm = δ_vis + δ_nwa + δ_{kote yo pote} + δ_mòn

Rèd sistèm ekivalan a se:

1/K_sistèm = 1/K_vis + 1/K_nwa + 1/K_{kote yo pote} + 1/K_mòn

Relasyon sa a montre poukisa enstale yon sèl eleman trè rèd pa otomatikman kreye yon aks rèd. Eleman ki gen pi ba rèd la ka domine deformation total la.

Kijan pou Kalkile Vis-Rèd Axial Arbr

Yo kalkile rèd axial yon seksyon arbr vis -de:

K_vis = A × E ÷ L

Ki kote:

• A= sipèfisi seksyon transvèsal -arbr efikas an mm²
• E= Modil Young nan materyèl arbr a an N/mm²
• L= longè chaj efikas an mm
• K_vis= rèd arbr an N/mm

Pou asye, yon valè souvan itilize se:

E ≈ 206,000 N/mm²

Pou eksprime rezilta a an N/μm:

K (N/μm)=K (N/mm) ÷ 1,000

Sèvi ak dyamèt rasin lan, pa dyamèt nominal la

Yon vis boul se pa yon silenn solid ki gen yon dyamèt ki egal a gwosè nominal modèl li yo. Kous pou kous helicoïdal la diminye zòn ki efikas transvèsal-. Pou yon premye kalkil, yo ta dwe itilize dyamèt minè fil oswa dyamèt rasin.

Zòn apwoksimatif efikas -seksyonèl transvèsal la se:

A = πd_r² ÷ 4

Ki kote:

• d_r= vis-rasin arbr oswa fil ti dyamèt
• A= zòn ki efikas transvèsal-

Sèvi ak dyamèt eksteryè nominal la pral surestime rèd vis -arbr a. Dyamèt rasin lan ta dwe soti nan desen manifakti a oswa done teknik chak fwa sa posib.

Fiks-Rèd vis boul sipòte

Nan yon aranjman fiks-sipòte, kote yo pote fen fiks-nan nòmalman etabli pozisyon axial vis la. Fin sipòte sitou bay sipò radial ak akomode ekspansyon axial.

Pou rèd axial, longè chaj efikas la se jeneralman distans ki genyen ant pozisyon referans pwen fiks -ak boul la:

K_vis = A × E ÷ L_n

Isit la,L_nchanje kòm nwa a deplase. Se poutèt sa, rèd vis-arbr a pa konstan sou kou a.

Lè nwa a se fèmen nan portant la fiks, seksyon an arbr chaje se kout ak rèd la se wo. Kòm nwa a deplase pi lwen, longè a chaje ogmante ak rèd la diminye.

Pozisyon sa a-depandan deformation ka kreye yon diferans pwezante sistematik sou aks la, patikilyèman sou aks vètikal long oswa machin ki pote yon chaj pwosesis sibstansyèl.

Fiks -Rèd boul Fiks Vis

Nan yon aranjman ideyal fiks-fiks, tou de bout yo bay kontrent axial. Ka chay nwa a ka reziste pa seksyon yo arbr sou tou de bò nwa a.

Si:

• L₁= distans ant nwa a ak premye kote yo fikse
• L₂= distans ant nwa a ak dezyèm kote yo fikse a

de seksyon arbr yo aji apeprè kòm sous dlo paralèl axial:

K_vis= AE/L₁+ AE/L₂

Sa a ka ekri tou kòm:

K_vis= AE(L₁ + L₂) ÷ (L₁L₂)

Fòmil la sipoze ke tou de bout bay kontrent axial efikas e ke BEARINGS yo, lojman ak estrikti machin yo ase rijid. Yon sistèm ki sèlman parèt fiks nan tou de bout mekanikman ka pa konpòte kòm yon aranjman ideyal fiks-fiks.

Fiks-montaj fiks ka amelyore frigidité axial ak pèfòmans kritik-vitès, men pote prechaj, ekspansyon tèmik ak presizyon asanble mande pou plis kontwòl.

Boul nwa axial rèd

Rèd boul nwa soti sitou nan kontak elastik ant voye boul yo ak raceways. Li pa ka kalkile avèk presizyon nan dimansyon deyò nwa a pou kont li.

Katalòg manifakti nwa a oswa done tès yo ta dwe itilize paske rèd nwa boul la depann de:

• Dyamèt boul
• Kantite voye boul chaje
• Jeyometri Raceway
• Ang kontak
• Estrikti sèl-nwa oswa doub-nwa
• Nivo Preload
• Aplike chaj axial

Kontak boul-a-piyon kous pa parfe lineyè. Valè rèd la ka chanje ak prechaj ak chaj aplike. Se poutèt sa, yon valè rèd katalòg ta dwe itilize nan kondisyon yo defini pa manifakti a olye ke trete kòm yon konstan valab nan chak chaj.

Preload ka diminye clearance axial ak ogmante frigidité nwa, men twòp prechaj ogmante tou koupl kouri, jenerasyon chalè ak loading fatig entèn yo.

Pou diferans estriktirèl ant kalite nwa, gadeSingle -Nut vs Double-Nut Ball Vis.

Sipò kote yo pote axial rèd

Fiks -ansanm kote yo pote a transfere fòs axial soti nan arbr vis la nan kay kote yo pote ak estrikti machin. Deformation li yo dwe enkli nan yon gwo-sistèm manje presizyon.

Sipò-rèd pote depann de:

• Kalite kote yo pote ak gwosè
• Ang kontak
• Nimewo ak aranjman nan BEARINGS
• Portant précharge
• Anfòm ant kote yo pote, arbr ak lojman
• Enstalasyon Locknut

Yo pa ta dwe bay yon rèd roulement jenerik ki baze sèlman sou kòd inite sipò-. Sèvi ak done axial frigidité manifakti a oswa jwenn valè a nan men founisè inite sipò-.

Kote yo ak lojman fiks-yo dwe enstale kòrèkteman tou. Yon seri portant nominalman rijid ka toujou deplase si locknut la, zepòl, lojman oswa boulon aliye yo pa byen kontwole.

Nwa Support ak aliye estrikti rèd

Katalòg boul nwa rèd nòmalman dekri boul vis nwa tèt li. Li pa otomatikman enkli deformation nan:

• Nwa lojman
• Nwa aliye bride
• Konekte boulon
• Deplase tab la
• Fiks-kay kote yo pote
• Baz machin

Yon bracket nwa mens oswa plak aliye fleksib ka kontribye plis deformation pase vis boul la tèt li. Se poutèt sa rèd la mezire nan aks la reyini souvan pi ba pase yon valè kalkile nan done yo vis ak nwa pou kont li.

Lè rèd estriktirèl se enkoni, li ka estime pa analiz eleman fini oswa mezire pa aplike yon fòs axial li te ye ak anrejistreman deplasman nan pwen an k ap travay.

Egzanp travay: Ranpli Kalkil rèd axial

Egzanp sa a montre metòd kalkil la. Valè yo se egzanp jeni olye ke espesifikasyon pou yon modèl patikilye DLY boul vis.

• Fòs travay axial: 2,000 N
• Vis -dyamèt rasin arbr: 20 mm
• Distans de kote yo pote fiks pou nwa: 800 milimèt
• Modil Steel: 206,000 N / mm²
• Boul nwa rèd: 300 N / μm
• Sipòte -kote rèd: 200 N/μm
• Montage -rèd estrikti: 500 N/μm

Etap 1: Kalkile Vis-Zòn Arbr a

A = π × 20² ÷ 4

Yon ≈ 314.16 mm²

Etap 2: Kalkile Vis-Rèd Arbr

K_vis = 314.16 × 206,000 ÷ 800

K_vis≈ 80,896 N/mm

K_vis ≈ 80.9 N/μm

Etap 3: Kalkile deplasman chak eleman

Etap 4: Ajoute deplasman elastik yo

δ_sistèm = 24.72 + 6.67 + 10.00 + 4.00

δ_sistèm ≈ 45.39 μm

Etap 5: Kalkile rèd sistèm ekivalan

1/K_sistèm = 1/80.9 + 1/300 + 1/200 + 1/500

K_sistèm ≈ 44.1 N/μm

Rezilta a ka verifye:

δ = 2,000 ÷ 44.1 ≈ 45.35 μm

Ti diferans ki te koze pa awondi. Tou de metòd yo montre ke sistèm konplè a defòme pa apeprè 45 μm anba chaj egzanp lan.

Malgre ke nwa boul la tèt li gen yon rèd nan 300 N / μm, rèd nan sistèm manje konplè se sèlman sou 44 N / μm. Nan egzanp sa a, seksyon arbr long vis-se pi gwo sous deplasman elastik.

Pozisyon-Erè Depandan sou Konjesyon Serebral la

Pou yon vis boul fiks -sipòte, vis-rèd arbr a diminye pandan nwa a deplase lwen kote yo pote fiks la. Anba yon fòs axial konstan:

δ_vis = F × L ÷ (A × E)

Paske deplasman pwopòsyonèl ak longè chaje a, menm fòs la pwodui diferan erè elastik nan diferan pozisyon.

Sèvi ak arbr vis ki soti nan egzanp anvan an:

Diferans nan deformation arbr ant pozisyon 200 mm ak 800 mm se apeprè:

24.72 − 6.18 = 18.54 μm

Diferans sa a ka parèt kòm yon erè mekanik ki depann sou pozisyon-lè fòs travay axial la rete nan menm direksyon an.

Erè elastik se pa repèkisyon oswa erè plon

Plizyè erè diferan ka afekte yon aks vis boul, men yo pa ta dwe konbine san yo pa konprann direksyon yo ak konpòtman yo.

Yon ankode gwo -rezolisyon pa ka elimine efè mekanik sa yo sof si sistèm fidbak la mezire pozisyon final tab la epi kontwolè a ka konpanse erè a.

Pou distenksyon ant rezolisyon kòmande ak presizyon mekanik aktyèl la, gadeKalkil rezolisyon pozisyon boul vis.

Ekspansyon tèmik ka depase erè elastik

Kalkil rèd axial pa gen ladan kwasans tèmik. Pou yon arbr vis asye san kontrent, yo ka estime chanjman nan longè tèmik tankou:

ΔL = × ΔT × L

Ki kote:

• = koyefisyan ekspansyon tèmik
• ΔT= chanjman tanperati
• L= longè arbr efikas

Yon koyefisyan ekspansyon tèmik souvan itilize pou asye se apeprè:

≈ 12 × 10⁻⁶/ degre

Yon vis yon -mèt k ap monte pa 1 degre ka alonje apeprè 12 μm. Deplasman tèmik yo dwe evalye separeman ak chaj-deformation elastik pwovoke.

Ki jan yo amelyore rèd sistèm boul vis

Ogmante dyamèt rasin vis la

Vis-zon arbr pwopòsyonèl ak kare dyamèt rasin lan. Yon dyamèt rasin pi gwo ka anpil amelyore rèd arbr, byenke li ogmante tou inèsi wotasyon ak espas enstalasyon obligatwa.

Diminye longè a chaje efikas

Yon distans ki pi kout ant portant la fiks ak nwa ogmante rèd arbr dirèkteman. Se poutèt sa, konsepsyon aks ak pozisyon fiks-fen yo ta dwe konsidere byen bonè nan konsepsyon machin nan.

Chwazi yon nwa ki apwopriye ak Preload

Yon nwa byen precharje ka amelyore repons lan vè ak rèd kontak. Yo ta dwe chwazi prechaj la selon chay axial reyèl la, egzijans presizyon, vitès opere ak sik devwa.

Ogmante Sipò-Rigidite kote yo pote

Sèvi ak yon aranjman -kote yo fiks ak frigidité axial adekwat epi asire ke prechaj kote yo pote, locknut, zepòl arbr ak anfòm lojman yo byen kontwole.

Ranfòse bracket nwa a ak estrikti machin

Ogmante rèd vis boul bay benefis limite si lojman nwa a oswa plak aliye kote yo pote rete fleksib. Ranfòse chemen chaj konplè a ka pi efikas pase chanje sèlman spesifikasyon vis la.

Konsidere Fiks-Fiks Montaj Ak anpil atansyon

Yon sistèm fiks-fiks ki kòrèkteman ka amelyore frigidité arbr, espesyalman sou aks ki long oswa gwo-. Sepandan, li mande aranjman pou pote apwopriye ak kontwòl atansyon sou ekspansyon tèmik ak prechaj asanble.

Lis verifikasyon pou kalkil pratik

1. Detèmine maksimòm ak nòmal fòs travay axial yo.
2. Jwenn dyamèt rasin vis -arbr a nan desen aktyèl la.
3. Konfime si aranjman final la fiks-sipòte oswa fiks-fikse.
4. Kalkile rèd arbr nan pozisyon nwa ki pi enpòtan yo.
5. Jwenn rèd boul nwa anba kondisyon yo ki enpòtan prechaj ak chaj.
6. Jwenn done rèd axial yo pou seri a-kote bi yo.
7. Estime oswa mezire nwa-parantèz ak rèd lojman.
8. Konbine valè rèd eleman yo lè l sèvi avèk ekwasyon rèd seri a-.
9. Kalkile deplasman elastik anba chak chaj opere.
10. Evalye repèkisyon, erè plon ak deplasman tèmik separeman.
11. Verifye aks reyini an lè l sèvi avèk fòs apwopriye ak mezi deplasman.

Konklizyon

Boul vis axial rèd se yon pwopriyete sistèm olye ke yon nimewo katalòg sèl. Arbr a vis, boul nwa, sipò bi ak estrikti aliye tout defòme anba fòs axial, ak deplasman yo konbine yo pwodwi erè nan pwezante final.

Pou asanble fiks-sipòte, vis-rèd arbr chanje ak distans ki genyen ant kote yo pote fiks ak nwa. Pou asanble fiks-fiks yo, seksyon arbr yo sou tou de bò nwa a ka kontribye nan rèd lè tou de bout yo bay kontrent axial efikas.

Yon kalkil serye ta dwe itilize dyamèt rasin vis la, pozisyon aktyèl nwa a, manifakti -founi nwa ak done rèd kote yo pote, ak frigidité nan estrikti aliye konplè a. Lè sa a, presizyon plon, repèkisyon ak ekspansyon tèmik yo ta dwe evalye separeman.

← Retounen nan DLY Blog