Trong thế giới của chuyển động tuyến tính, mọi ứng dụng đều khác nhau. Đối với chu kỳ làm việc cao, các ứng dụng lực lớn hơn, thông thường bạn sẽ có hai lựa chọn: vít bi ball screw hoặc vít con lăn roller screw hay là Planetary roller screws. Mỗi công nghệ là duy nhất và có vị trí của nó. Hướng dẫn tốt nhất của bạn để sử dụng ứng dụng nào là chính ứng dụng đó. Đánh giá cẩn thận các thông số kỹ thuật của ứng dụng sẽ đảm bảo bạn tối ưu hóa hiệu suất và chi phí.
Thông thường, vít con lăn roller screw được sử dụng với bộ truyền động tuyến tính chịu lực cao. Thiết kế độc đáo của vít con lăn mang lại tuổi thọ cao hơn và lực đẩy cao hơn trong một gói nhỏ hơn so với bộ truyền động vít bi, tăng khả năng của nhà thiết kế máy trong việc tạo ra các khái niệm máy nhỏ gọn.
Vít con lăn Planetary roller screws: Xem video.
Cấu tạo của vít con lăn roller screw
Trong một thiết bị truyền động Xi lanh điện Electric Actuator, tổ hợp trục vít/đai ốc chuyển đổi chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tuyến tính. Vít con lăn roller screw (còn được gọi là vít con lăn hành tinh) có ren mài chính xác phù hợp với nhiều con lăn mài chính xác trong đai ốc. Các phần tử lăn này truyền lực rất hiệu quả. Tương tự như hộp số hành tinh, trục vít/trục chính là bánh răng mặt trời; các con lăn là các hành tinh. Vòng bánh răng và miếng đệm giữ các con lăn bên trong đai ốc. Trong khi các con lăn quay quanh trục vít, sẽ xảy ra một lượng trượt nhỏ, đây là một trong những điểm khác biệt rõ rệt so với vít bi. Bằng cách hạn chế vít hoặc đai ốc quay (thường được thực hiện với vít), điều này cho phép phần tử quay khác di chuyển qua phần tử đứng yên; do đó tạo ra chuyển động tuyến tính giống như cách tạo ra chuyển động từ một quả bóng hoặc vít acme.
Vít bi ball screw lấy tên từ việc sử dụng vòng bi tuần hoàn tuần hoàn trong mương trong ren vít và ren tương ứng trong đai ốc. Các ổ bi truyền lực và chuyển động tương đối một cách hiệu quả khi chúng lăn qua một hoặc nhiều mạch trong đai ốc.
Khái niệm cơ bản về thuật ngữ trục vít screw
- Lead – Khoảng cách mà đai ốc tiến lên với mỗi vòng quay của vít (inch hoặc milimét trên mỗi vòng quay)
- Pitch – Khoảng cách trục giữa các ren
- Backlash Phản ứng dữ dội – Khoảng cách giữa vít và đai ốc ăn khớp khi đảo ngược hướng hoặc lực.
- Lead accuracy Độ chính xác của Lead – Có thể thay đổi hành trình trên một chiều dài tiêu chuẩn của vít (inch/feet)
- Backdriving – Khả năng ngoại lực hoặc tải trọng gây ra chuyển động quay của vít xuyên qua đai ốc.
- Tải trọng định mức Load rating:
- Tĩnh Static -Tải trọng tối đa có thể tác dụng trước khi xảy ra hư hỏng
- Động Dynamic – Một giá trị được sử dụng trong tính toán tuổi thọ của một hệ thống. Được sử dụng trong ước tính tuổi thọ L10
So sánh vít con lăn roller và vít bi ball screw
Các thành phần vít con lăn roller screw cung cấp nhiều điểm tiếp xúc hơn cho phép khả năng chịu lực cao hơn và tuổi thọ dài hơn trong cùng một kích thước gói hàng so với vít bi ball screw. Tuy nhiên, diện tích tiếp xúc tăng lên này và ma sát trượt nói trên tạo ra nhiều nhiệt hơn với cùng một lượng công việc. Vít con lăn là lựa chọn tốt cho các ứng dụng ứng suất lặp đi lặp lại trong cùng một khu vực hành trình của bộ truyền động, chẳng hạn như nhấn, chèn và tán đinh.
Vít bi ball screw, vì chúng có ít điểm tiếp xúc hơn, quản lý nhiệt hiệu quả hơn so với vít con lăn roller screw, cho phép chúng hoạt động mát hơn trong các ứng dụng có chu kỳ làm việc cao và tốc độ cao. Bộ truyền động trục vít me bi lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu chu kỳ làm việc cao, lực đẩy cao vừa phải và tốc độ vừa phải.
Trong cả cụm trục vít con lăn và trục vít bi, quản lý nhiệt là yếu tố chính quyết định chất bôi trơn hoạt động tốt như thế nào, ảnh hưởng cuối cùng đến việc liệu lựa chọn xi lanh điện và trục vít có kéo dài như mong đợi hay không. Nếu không được kiểm soát mà không bổ sung chất bôi trơn thích hợp, nó sẽ bắt đầu hỏng. Mỡ mất khả năng bảo vệ các thành phần kim loại. Khi nhiệt độ tăng lên và gần đến định mức tối đa của mỡ bôi trơn, hiệu quả bôi trơn sẽ giảm. Do đó, việc duy trì nhiệt độ trung bình thấp nhất có thể của vít/đai ốc sẽ giúp xác định lượng dầu bôi trơn cần thiết. Khi các ứng dụng vượt quá ngưỡng này, đó không phải là dấu hiệu cho thấy vít sẽ không hoạt động mà nên được sử dụng như một dấu hiệu cho thấy việc tiếp tục bảo trì vít thông qua việc bổ sung dầu mỡ là điều cần thiết để đạt được tuổi thọ tối đa của vít.
