В современной автоматизации и точном машиностроении шарико-винтовые пары, пожалуй, являются наиболее важными и незаменимыми компонентами трансмиссии. Когда работаешь со станками, автоматизированными модулями и роботизированным оборудованием, их почти всегда можно увидеть. Многие склонны путать их с обычными трапециевидными скользящими винтами, но они сильно различаются по принципу, характеристикам и сценариям применения. Проработав долгое время в этой отрасли, я приобрел много интуитивного и практического понимания. Позвольте мне объяснить четко, исходя из реальной ситуации в отрасли.
Наиболее важной функцией ШВП является стабильное преобразование вращательного движения двигателя в линейное возвратно-поступательное движение гайки. И наоборот, линейная сила также может быть преобразована во вращательный момент, что делает ее двунаправленной и реверсивной трансмиссионной структурой. Самая большая разница между ним и традиционными скользящими винтами заключается в том, что между дорожкой качения винта и внутренней частью гайки заполнены прецизионные стальные шарики, полностью заменяющие трение скольжения трением качения.
Вся конструкция в основном состоит из прецизионного винтового вала, гайки, циркулирующих шариков, рециркулятора, конструкции предварительной нагрузки и пылезащитного уплотнения. Когда винт вращается, шарики непрерывно катятся по внутренней и внешней спиральным дорожкам качения, а затем возвращаются в исходную точку через возвратную трубку, торцевую крышку или внутренний циркуляционный канал, образуя непрерывный цикл, заставляя гайку двигаться плавно и линейно.
Именно благодаря характеристикам трения качения ШВП имеют очевидные преимущества в промышленности, поэтому могут полностью заменить обычные винты. Прежде всего, эффективность передачи чрезвычайно высока, обычно достигая 90–97%, тогда как у обычных скользящих винтов она составляет всего 20–30%. При той же мощности они более энергоэффективны-, а нагрузка на двигатель меньше. Во-вторых, стабильность точности очень хорошая. Благодаря таким методам, как предварительная нагрузка двойной-гайки и предварительная нагрузка эксцентриком, осевой зазор можно полностью устранить, чтобы обеспечить передачу без люфта-. При работе на низкой-скорости не возникнет проблем с проскальзыванием и заклиниванием, типичных для скользящих винтов, а позиционирование может достигать уровня микрометра.
В то же время износ минимален, срок службы больше, сохранение точности превосходное, затухание точности медленное при длительном-использовании, а жесткость намного выше, чем у скользящих винтов, что делает его пригодным для точных условий работы с большими нагрузками и высокой-частотой возвратно-поступательного движения.
Конечно, он не идеален, и очевидны его признанные в отрасли недостатки.ШВПимеют более сложную конструкцию, с чрезвычайно высокими требованиями к точности обработки, термообработке, шлифованию резьбы, а себестоимость их производства значительно выше, чем у скользящих винтов. Кроме того, они не обладают способностью самоблокировки-, поэтому при вертикальной установке необходимо установить дополнительные тормоза, чтобы предотвратить падение. У них также есть строгие требования к смазке и предотвращению пыли; Пыль и железная стружка, попадающая в дорожку качения, быстро изнашивают шарики и дорожки качения, сокращая срок службы.
Поэтому для простого, низко-скоростного и недорогого-оборудования, требующего самоблокировки-, по-прежнему используются обычные трапециевидные винты. Они скорее дополняют друг друга, чем полностью альтернативны.
С точки зрения промышленного применения шарико-винтовые передачи проникли во все сферы-высокотехнологичного производства. Обрабатывающие центры с ЧПУ являются крупнейшим рынком; Все оси подачи рабочих столов используют прецизионные шарико-винтовые передачи, которые напрямую определяют точность обработки и качество обработки деталей. Они широко используются в линейных осях промышленных роботов, линейных модулях, автоматизированных сборочных линиях и прецизионном электронном сборочном оборудовании 3C. В областях высокой-точности, таких как упаковка полупроводников, испытательное оборудование, прецизионные медицинские инструменты, новое энергетическое оборудование и лазерная обработка, можно использовать только шариковые винтовые пары высокой-прецизионной точности.
В последние годы, в связи с быстрым развитием человекоподобных роботов и электрических приводов, рыночный спрос на микро-, высокоскоростные и легкие ШВП также постоянно растет.
В настоящее время отечественная шарико-винтовая промышленность находится на этапе быстрого развития внутреннего замещения. В прошлом рынок прецизионных приборов высокого-класса был в основном монополизирован японскими, европейскими и американскими брендами, и большинство отечественных производителей выпускали универсальные модели среднего---низкого-класса. В последние годы отечественные производители совершают непрерывные прорывы в области термообработки материалов, прецизионного шлифования резьбы, обработки дорожек качения и технологии предварительного натяга. Продукция среднего-класса может полностью заменить импорт, а некоторые прецизионные винты-прецизионных винтов постепенно вошли в цепочку поставок станков и полупроводников.
Общая тенденция отрасли направлена на высокую скорость, высокую жесткость, низкий уровень шума, интеграцию и длительный срок службы. В то же время постоянно становятся популярными новые продукты, такие как микровинты, сверхмощные-большие-ходовые винты и керамические шарико-винтовые передачи.
В целом, хотя ШВП кажутся простыми по конструкции, они являются «основными компонентами передачи» точного оборудования. Только понимая их принципы, выбор и обслуживание, мы можем эффективно использовать их в реальном производстве. Благодаря постоянной модернизации отечественной обрабатывающей промышленности технический уровень и доля рынка отечественных ШВП будут продолжать улучшаться, и вся отрасль будет неуклонно развиваться в направлении более точного, эффективного и локализованного направления.