Na engenharia e no design mecânico, a seleção do parafuso de bola certo é fundamental para garantir a precisão, eficiência e confiabilidade dos sistemas mecânicos,de máquinas gerais a equipamentos CNC de alta precisãoComo um componente central que converte o movimento de rotação em movimento linear de baixo atrito, os seus parâmetros determinam diretamente a capacidade de carga, a velocidade de movimento, o diâmetro nominal, o chumbo, a precisão, etc.e precisão de posicionamentoEste guia disseca os principais critérios de selecção para ajudar os engenheiros a otimizar as soluções de projecto.
O diâmetro nominal refere-se ao diâmetro externo do parafuso, com especificações comuns que variam de 12 mm a 120 mm. Os fabricantes normalmente armazenam diâmetros entre 16 mm e 50 mm;Outros tamanhos requerem personalização (tempo de entrega: 3060 dias).O diâmetro correlaciona positivamente com a capacidade de cargaDiâmetros maiores adequados a aplicações de carga pesada.Recomenda-se priorizar 16 ∼ 63 mmPara equilibrar versatilidade e eficiência de entrega, consultar as tabelas de carga do fabricante para valores específicos.
O chumbo (pitch) denota a distância linear que a porca percorre por rotação completa do parafuso, com valores comuns de 1?? 40 mm. Os produtos de estoque geralmente usam chumbos de 5 mm ou 10 mm; chumbos maiores (por exemplo, 1616,2020) necessitam de personalização.Um cabo maior permite velocidades lineares mais elevadas(por exemplo, 10 mm de chumbo para um movimento mais rápido), mas pode comprometer a precisão.Para aplicações gerais, são recomendadas condutas de 5 mm ou 10 mm., oferecendo um equilíbrio entre velocidade e precisão de controlo.
Distinguir entrecomprimento totalecomprimento do fio:
- comprimento do fio = traço efetivo + comprimento da porca + margem de projeto (incluindo o comprimento de compressão do fole, estimado em 1/8 do comprimento máximo do fole).
- O comprimento total = comprimento do fio + comprimento do suporte final (largura do rolamento + largura do nó + margem) + comprimento da ligação de alimentação (metade do comprimento do engate + margem para os engates).
Notas: Para comprimentos > 3 m ou proporções de comprimento/diâmetro > 70, consultar previamente o fabricante (norma nacional máxima: 3 m, especial: 16 m; norma internacional máxima: 6 m, especial: 22 m).Para comprimentos superiores a 6 m, os sistemas rack-and-pinion são mais eficientes em termos de custos para evitar riscos de curvatura.
As porcas diferem em termos de tipo de flange (redonda/de cauda única/de cauda dupla/sem flange) e configurações de porca única/de cauda dupla:
- Nozes simples: Compacto, sem ajuste de pré-carga, adequado para cargas gerais.
- Nozes duplasPermite o ajuste de pré-carga para uma maior rigidez, com preço e comprimento ~ 2x do de uma única porca ̇ ideal para aplicações de alta precisão ou com movimento frequente.
Recomendação: dar prioridade a porcas individuais com flanges de cauda dupla para uso universal; escolher porcas duplas para cenários de alta precisão para facilitar a manutenção e a rigidez.
- Normas nacionais (GB): Dividido em transmissão (classe T) e posicionamento (classe P), com graus de precisão 1 ̊4 (classe 1 mais elevada).
- Normas internacionaisClasse C0 C10 (C0 mais elevado): selecionar C7 (erro de posicionamento ± 0,05 mm ao longo de 300 mm) para máquinas gerais, C5 (± 0,018 mm) para CNC de alta precisão e C3+ para equipamento óptico/inspeção.
NotasA precisão do sistema depende da confiabilidade do processo do fabricante, não apenas da precisão da fábrica, pois a montagem e a manutenção afetam o desempenho a longo prazo.
O sufixo nos números de modelo (por exemplo, 4010-4) indica circuitos de esferas. Um número maior significa maior capacidade de carga, mas maior comprimento da porca.Simples referências às tabelas de seleção do fabricante com base nos requisitos de carga.
O diâmetro da esfera (precisa a 0,001 mm) é listado nas tabelas de parâmetros técnicos, mas é irrelevante para o uso normal.que exijam uma correspondência exacta.
- laminados (tipo F): Produção em massa, alta eficiência, baixo custo, com precisão máxima até C5 (raramente alcançável por alguns fabricantes).
- Terreno (tipo G): Máquinas de precisão para uma maior precisão (C5+), um limiar de equipamento mais baixo, mas uma menor eficiência de produção.
Recomendação: Escolha parafusos laminados para a mesma classe de precisão, uma vez que oferecem uma melhor relação custo-eficácia.
Os níveis de pré-carga determinam a aderência entre a porca e o parafuso: níveis mais elevados são adequados para grandes diâmetros, porcas duplas, alto binário ou requisitos rígidos;Os níveis inferiores são para cargas leves ou atrito mínimo.- Seguir os parâmetros recomendados pelo fabricante, sem necessidade de calcular os valores de forma independente.
- Stock versus Personalização: dar prioridade aos tamanhos padrão (diâmetro 16 ‰ 50 mm, 5 ‰ 10 mm de chumbo) para reduzir os prazos de entrega; permitir 30 ‰ 60 dias para especificações personalizadas.
- Controle da relação comprimento/diâmetro: Confirmar a viabilidade com os fabricantes para comprimentos > 3 m ou proporções > 70 para evitar vibrações de rigidez insuficiente.
- Coincidência em todo o sistema: Integrar a potência do motor, as características de carga (dinâmica/estática) e os fatores ambientais (polvo/temperatura).
A seleção de um parafuso de esferas é uma tarefa de engenharia de vários parâmetros que requer otimização entre carga, velocidade, precisão e custo.e precisão, ao mesmo tempo que se aproveita o suporte técnico e as capacidades de inventário dos fabricantes para evitar deficiências de engenharia ou desempenho.Combinando a selecção padronizada com escolhas racionais de pré-carga e processo, a fiabilidade do sistema mecânico e a vida útil podem ser significativamente melhoradas, estabelecendo as bases para um controlo preciso do movimento em equipamentos de ponta.
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