Jakie są powszechnie stosowane materiały na obudowy łożysk ślizgowych? Jak wybierać pomiędzy różnymi materiałami?

Konstrukcja szlifierskich śrub kulowych metodą wstępnego ściskania jest podstawową metodą poprawy ich sztywności, wyeliminowania luzu osiowego i poprawy zdolności reakcji dynamicznej. Metodę wstępnego kompresji i jej wybór należy określić kompleksowo, biorąc pod uwagę precyzję, obciążenie i prędkość scenariusza zastosowania.

Pozycjonowanie Naprężenie wstępne (stałe napięcie wstępne)
Zasada: poprzez regulację położenia osiowego nakrętki lub pręta śrubowego powierzchnia styku pomiędzy kulką a bieżnią ulegnie początkowemu odkształceniu sprężystemu, tworząc stałe napięcie wstępne.
Cechy:
Napięcie wstępne jest stałe, niezależne od zmian obciążenia i sztywne.
Nadaje się do niskich i średnich prędkości i wysokiej precyzji (takich jak oś posuwu maszyn CNC).
Wymagana jest precyzyjna kontrola wielkości obciążenia wstępnego. Nadmierne napięcie wstępne może prowadzić do zwiększonego tarcia i krótszej żywotności.
Stałe ciśnienie (wstępne napięcie sprężyny)
Jak to działa: Zainstaluj sprężyny (takie jak sprężyny talerzowe lub faliste) wewnątrz lub na zewnątrz nakrętki, aby zapewnić dynamiczne napięcie wstępne poprzez siłę sprężyny.
Cechy:
Siła-naprężenia wstępnego automatycznie dostosowuje się do obciążenia i jest odpowiednia dla dużych prędkości i zmiennych warunków obciążenia (takich jak przeguby robota).
Złożona konstrukcja wymaga regularnej kontroli zmęczenia sprężyny.
Wydajność sprężyny wpływa bezpośrednio na stabilność siły naciągu, dlatego konieczne jest dobranie materiału sprężyny z dużą precyzją.
Wstępne ładowanie podwójnej nakrętki
Jak to działa: Na kulkę i bieżnię wywierany jest nacisk poprzez bieżnię w wyniku względnego przemieszczenia osiowego dwóch nakrętek (np. regulacja uszczelki, zabezpieczanie gwintu).
Cechy:
Siła naprężenia wstępnego jest jednolita i odpowiednia dla dużych obciążeń i wysokich wymagań dotyczących sztywności (np. mechanizm zamykania formy we wtryskarkach).
Aby zapewnić współosiowość obu nakrętek, wymagana jest bardzo precyzyjna obróbka, w przeciwnym razie mogą wystąpić wibracje.
Dzieli się je na konstrukcje typu „tył-do-tyłu” (z dwukierunkowymi obciążeniami osiowymi) i konstrukcje „twarzą w twarz” (z obciążeniem jednokierunkowym).
Wstępne ładowanie różnicowe
Zasada: Przy zastosowaniu innego przekroju nakrętki lub śruby naprężenie wstępne jest generowane przez różnicę prędkości.
Cechy:
Nie jest wymagana żadna dodatkowa konstrukcja mechaniczna i nadaje się do projektów miniaturyzacyjnych (np. precyzyjny sprzęt optyczny).
Precyzja ołowiu wpływa bezpośrednio na wielkość napięcia wstępnego i wymaga wysokiej-precyzyjnej obróbki.
Zakres zastosowania jest wąski, używany głównie do specjalnych wymagań dostosowywania.

Załaduj charakterystykę
Stałe obciążenie: Wstępne ustawienie wstępne lub podwójna nakrętka, ponieważ zapewniają wysoką stabilność wstępnego prasowania.
Zmienne obciążenie/obciążenie udarowe: Stałe zwiększanie ciśnienia jest lepsze, ponieważ amortyzuje wahania obciążenia sprężyn.
Ciężkie rozwiązanie: Podwójne dociśnięcie nakrętki rozprasza ciśnienie, aby uniknąć przeciążenia jednopunktowego.
Szybkość działania
Niska prędkość (<1m/s): Positioning preloading meets requirements and costs less.
Wysoka prędkość (większa lub równa 1 m/s): Stałe lub różnicowe ciśnienie wstępne zmniejsza straty ciśnienia wstępnego i wytwarzanie ciepła.
Hypervelocity (>5 m/s): wymagana jest kombinacja łożysk powietrznych lub technologii lewitacji magnetycznej i wymagana jest specjalnie zaprojektowana metoda wstępnego naprężania.
Wymagania dotyczące precyzji
Precyzja mikronowa (np. sprzęt półprzewodnikowy): Wymagana jest prasa pozycjonująca lub prasa wstępna z podwójną nakrętką, a wielkość wstępnego obciążenia musi być z dokładnością do 0,1 mikrona.
Precyzja poniżej-mikrona (np. przyrządy optyczne): konieczne jest przygotowanie do druku przy stałym ciśnieniu + kompensacja temperatury, aby uniknąć odkształceń termicznych wpływających na stabilność przygotowania do druku.
Możliwość dostosowania do środowiska
Wysoka temperatura/środowisko korozyjne: Zalecane jest podwójne zwiększanie ciśnienia nakrętki (struktura uszczelniająca), aby uniknąć uszkodzenia sprężyny.
Scenariusze dla pomieszczeń czystych: ustawienie napięcia wstępnego lub różnicowego napięcia wstępnego może zmniejszyć zanieczyszczenie oleju smarowego spowodowane parowaniem.
Środowisko próżniowe: Aby uniknąć emisji gazów przez materiały sprężynowe, wymagana jest konstrukcja bezpowietrzna (taka jak ciśnienie wstępne pozycjonowania).
Życie i konserwacja
Wymagania dotyczące żywotności: prasa do pozycjonowania lub prasa z podwójną nakrętką, prosta konstrukcja, niski wskaźnik awaryjności.
Wymagania dotyczące naprawy: prasę przygotowawczą o stałym ciśnieniu można szybko naprawić poprzez wymianę sprężyn, które nadają się do-konserwacji na miejscu.