Hướng dẫn khớp nối vít bi: Các loại, lựa chọn và cách kết nối vít bi với động cơ

Vít bi chỉ hoạt động chính xác khi có kết nối dẫn động nó. Giữa trục động cơ và trục vít bi có một bộ phận nhỏ nhưng quan trọng:khớp nối vít bóng. Nếu làm sai, bạn sẽ phải chịu phản ứng dữ dội, tiếng ồn, độ rung hoặc vòng bi động cơ bị hỏng - ngay cả khi bản thân vít bi hoàn toàn chính xác.

Hướng dẫn này giải thích chức năng của khớp nối vít bi, mục đích chínhcác loại khớp nối vít biđược sử dụng trong máy CNC và thiết bị tự động hóa, làm thế nào để chọn đúngkhớp nối động cơ vít bóngcho ứng dụng của bạn và các bước thực tế để ghép vít bi với động cơ mà không gây ra vấn đề căn chỉnh.

Khớp nối vít bi là liên kết cơ học giữa trục động cơ servo hoặc động cơ bước và trục vít bi. Công việc của nó là:

Truyền mômen quaytừ động cơ vào vít bi, chuyển chuyển động quay đó thành chuyển động tuyến tính
Hấp thụ sai lệch nhỏ- trục, hướng tâm và góc - giữa trục động cơ và trục vít để vít không bị kẹt hoặc mòn không đều
Giảm rung và sốc, bảo vệ vòng bi động cơ, bộ mã hóa và hộp số khỏi tải trọng truyền ngược qua trục vít
Trong một số thiết kế, cung cấp một mức độtính linh hoạt xoắngiúp thực hiện chuyển động bắt đầu-dừng trơn tru trong quá trình tự động hóa chu kỳ-cao

Nói tóm lại, kết nối vít bi khớp nối là yếu tố quyết định liệu mô-men xoắn có thực sự đến nơi cần thiết hay không - một cách sạch sẽ, có phản ứng ngược tối thiểu và không gây áp lực lên một trong hai bộ phận.

Về lý thuyết, nếu trục động cơ và trục vít bi được căn chỉnh hoàn hảo thì một khớp nối cứng là đủ. Trong thực tế, điều đó gần như không bao giờ xảy ra:

Giá đỡ động cơ có mức dung sai cao hơn-
Trục vít bi có dung sai độ thẳng riêng
Sự giãn nở nhiệt làm dịch chuyển căn chỉnh trong quá trình vận hành
Rung từ khung máy tăng thêm chuyển động năng động

Khớp nối cứng buộc tất cả sự không khớp này trực tiếp lên trục động cơ và vòng bi - dẫn đến mòn vòng bi sớm, lỗi bộ mã hóa, tiếng ồn bất thường và trong một số trường hợp khiến trục động cơ bị mỏi. Đây chính xác là lý do tại sao khớp nối vít bi linh hoạt, thay vì khớp nối cứng, lại là lựa chọn tiêu chuẩn cho hệ thống truyền động vít bi.

Không có khớp nối trục vít me bi "tốt nhất" nào cả - sự lựa chọn đúng đắn phụ thuộc vào mô-men xoắn, yêu cầu về độ chính xác và mức độ lệch mà bạn cần hấp thụ. Dưới đây là bốn loại được sử dụng phổ biến nhất để ghép vít bi với động cơ.

Khớp nối hàm cong sử dụng hai trục có hàm cong, được ngăn cách bằng một miếng chèn "nhện" đàn hồi để truyền mô-men xoắn trong khi uốn cong nhẹ khi chịu tải.

Ưu điểm:Giảm xóc tốt, cách điện giữa động cơ và vít, và có thể thay thế miếng đệm đàn hồi mà không cần tháo động cơ hoặc vít
Nhược điểm:Phản ứng dữ dội hơn một chút và độ cứng xoắn thấp hơn so với khớp nối ống xếp kim loại
Tốt nhất cho:Tự động hóa chung và các ứng dụng có độ chính xác-trung bình trong đó khả năng giảm rung cũng quan trọng như độ chính xác
Tùy chọn lắp đặt:Có sẵn dưới dạng vít định vị (lắp đặt nhanh hơn, chi phí thấp hơn) hoặc loại kẹp (tay cầm chắc hơn, tốt hơn cho mô-men xoắn cao hơn hoặc đảo chiều thường xuyên)

Loại này sử dụng ống xếp bằng kim loại được gia công chính xác-giữa hai trục kiểu kẹp-thay vì một miếng chèn linh hoạt.

Ưu điểm:Độ phản ứng ngược gần như -bằng không, độ cứng xoắn cao, khả năng lặp lại tuyệt vời - đây thường là khớp nối động cơ vít bi được ưa thích cho CNC và các hệ thống định vị có độ chính xác-cao khác
Nhược điểm:Dung sai sai lệch thấp hơn so với khớp nối hàm và thường có chi phí cao hơn
Tốt nhất cho:Máy công cụ CNC, thiết bị bán dẫn và kiểm tra cũng như bất kỳ ứng dụng nào có phản ứng ngược ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác định vị

Khớp nối lò xo được gia công từ một miếng kim loại duy nhất, do đó không có bộ phận đàn hồi hoặc ống thổi riêng biệt nào bị mòn theo thời gian.

Ưu điểm:Nhỏ gọn, nhẹ, xử lý tốt độ lệch vừa phải và không có vật liệu chèn bị suy giảm theo thời gian hoặc nhiệt độ
Nhược điểm:Công suất mô-men xoắn thấp hơn so với khớp nối hàm hoặc ống thổi có cùng kích thước
Tốt nhất cho:Vít bi có đường kính-nhỏ, máy in 3D, dụng cụ phòng thí nghiệm và tính năng tự động hóa tải-nhỏ ở những nơi có không gian hạn chế

Thiết kế này bổ sung thêm một kết nối rãnh then/chìa khóa vào giao diện trục, thay vì chỉ dựa vào ma sát từ vít định vị.

Ưu điểm:Chống trượt tốt hơn nhiều so với kẹp vít định vị thuần túy dưới mô-men xoắn cao hoặc đảo chiều thường xuyên - một lợi thế có ý nghĩa đối với bất kỳ khớp nối trục vít bi nào tiếp xúc với các chu kỳ dừng-khởi động lặp đi lặp lại
Tốt nhất cho:Các kết nối mô-men xoắn-mô-men xoắn cao hơn, vít bi-nặng và các ứng dụng có tải đảo chiều thường xuyên mà chỉ riêng vít định vị có nguy cơ bị lỏng theo thời gian

Khi bạn đã hiểu các loại, việc lựa chọn sẽ liên quan đến việc khớp khớp nối với điều kiện truyền động thực tế của bạn:

Kích thước lỗ khoan ở cả hai bên- đường kính trục động cơ và đường kính trục vít me bi thường khác nhau, vì vậy hãy xác nhận rằng khớp nối hỗ trợ cả hai lỗ (đôi khi ở dạng thiết kế lỗ-bậc hoặc kép)
Mô-men xoắn định mức và cực đại- động cơ servo có thể tạo ra mô-men xoắn cực đại cao hơn định mức liên tục của chúng; định cỡ khớp nối có lề, không chỉ cho mô-men xoắn ở trạng thái ổn định-
RPM tối đa- kiểm tra tốc độ định mức của khớp nối so với tốc độ vận hành thực tế của vít bi, đặc biệt đối với các ứng dụng vít bi tốc độ cao
Dung sai sai lệch- ước tính độ lệch trục, hướng tâm và góc thực tế của bạn dựa trên dung sai lắp đặt và chọn khớp nối được xếp hạng để hấp thụ nó
Yêu cầu về độ cứng xoắn / phản ứng ngược- nếu độ chính xác của việc định vị là rất quan trọng, hãy ưu tiên khớp nối ống thổi bằng kim loại thay vì khớp nối hàm
Môi trường hoạt động- tiếp xúc với nhiệt độ, bụi và chất làm mát có thể ảnh hưởng đến lớp lót đàn hồi nhiều hơn tất cả-thiết kế kim loại
Phương pháp kẹp- vít định vị, kẹp hoặc rãnh then ảnh hưởng đến cả tính dễ lắp đặt và mức độ truyền mô-men xoắn an toàn khi chịu tải

Ngay cả khớp nối phù hợp cũng sẽ hoạt động kém nếu được lắp đặt kém. Khi ghép vít bi với trục động cơ, hãy làm theo trình tự sau:

Làm sạch cả hai trụcvà kiểm tra độ sâu chèn được chỉ định cho khớp nối - đừng đoán
Sử dụng chỉ báo quay sốđể kiểm tra độ lệch trục và hướng tâm trước khi siết chặt hoàn toàn hai bên
Siết chặt vít định vị hoặc bu lông kẹp theo mômen xoắn quy định, tuân theo trình tự siết chính xác - siết quá-có thể làm hỏng phần chèn dạng nhện hoặc làm biến dạng ống thổi kim loại
Kiểm tra lại căn chỉnh sau khi siết chặt, vì việc kẹp có thể dịch chuyển vị trí trục một chút
Chạy thử nghiệm xoay vòng không-tảitrước khi cho tải đầy, lắng nghe tiếng ồn hoặc điện trở không đều

Phản ứng dữ dội xuất hiện theo thời gian:thường là miếng đệm đàn hồi bị mòn trong khớp nối hàm - kiểm tra và thay thế miếng đệm định kỳ thay vì toàn bộ khớp nối
Khớp nối bị lỏng khi rung:kiểm tra mô-men xoắn bu lông kẹp trước; trong môi trường có độ rung-cao, khớp nối kiểu kẹp hoặc rãnh then giữ tốt hơn so với thiết kế chỉ có vít định vị-
Tiếng gõ cửa khi bắt đầu-dừng:thường là dấu hiệu cho thấy độ lệch vượt quá dung sai định mức của khớp nối hoặc miếng đệm bị mòn
Quá nóng hoặc hư hỏng sớm:thường có nghĩa là khớp nối có kích thước nhỏ hơn để có mô-men xoắn cực đại - hãy kiểm tra lại giới hạn mô-men xoắn của bạn so với công suất cực đại thực tế của động cơ chứ không chỉ mô-men xoắn định mức của nó

Việc chọn khớp nối vít bi phù hợp không chỉ là một quyết định nhỏ về đầu nối - mà nó ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác định vị, tiếng ồn và tuổi thọ làm việc của cả động cơ và vít bi. Theo nguyên tắc chung: chọn khớp nối ống xếp bằng kim loại khi ưu tiên độ chính xác-không có phản ứng ngược, khớp nối hàm cong khi giảm rung là quan trọng nhất, khớp nối lò xo dành cho trục tải nhỏ, nhẹ- và khớp nối kiểu rãnh then bất cứ khi nào mô-men xoắn hoặc tải đảo chiều đủ cao để có nguy cơ trượt vít định vị.

DLY cung cấp đầy đủ cáckhớp nối trục vít bi- bao gồmkhớp nối hàm cong kiểu vít và kẹp, Khớp nối ống thổi kim loại loại kẹp DLK7, khớp nối lò xo một mảnh, Vàkhớp nối trục linh hoạt kiểu rãnh then- phù hợp với kích thước lỗ khoan tiêu chuẩn và tùy chỉnh dành cho máy CNC, thiết bị đóng gói và hệ thống tự động hóa.

Cần trợ giúp để chọn khớp nối phù hợp cho vít me bi và kết nối động cơ của bạn? Liên hệ với DLY về đường kính trục động cơ, đường kính trục vít bi, yêu cầu về mô-men xoắn, tốc độ và chi tiết ứng dụng để kiểm tra lựa chọn.

E-mail: export@dlybearing.com

Liên hệ với chúng tôi: Liên hệ DLY

← Quay lại Blog DLY