Động cơ bước được tăng cường chịu lực có thể chịu tải dọc trục rất lớn

Ngày nay, trong giới hacker của chúng ta, rất phổ biến việc tải các động cơ bước có cùng trục với trục của chúng - đặc biệt là khi chúng ta kết nối chúng với các vít dẫn hoặc bánh răng sâu.Thật không may, động cơ bước không thực sự được sử dụng cho loại tải này, và làm như vậy với nhiều lực sẽ làm hỏng động cơ.Nhưng đừng sợ.Nếu bạn rơi vào tình huống này, [Voind Robot] cung cấp cho bạn một giải pháp nâng cấp rất đơn giản nhưng rất hiệu quả cho phép động cơ bước của bạn xử lý tải dọc trục mà không gặp vấn đề gì.
Trong trường hợp của [Voind Robot], họ bắt đầu với bộ truyền động bánh răng sâu trên cánh tay robot.Trong trường hợp của chúng, cánh tay đòn chuyển động có thể tác dụng một tải trọng dọc trục rất lớn lên trục bước thông qua một con sâu — lên đến 30 Newton.Tải trọng như vậy có thể dễ dàng làm hỏng các ổ trục bên trong của động cơ bước trong thời gian ngắn, vì vậy họ đã chọn một số loại gia cố hai mặt.Để giảm bớt vấn đề này, hai ổ đỡ lực đẩy đã được giới thiệu, một ở mỗi bên của trục.Vai trò của các ổ đỡ này là truyền lực từ trục đến vỏ động cơ, là nơi tác dụng tải trọng này mạnh hơn.
Kỹ thuật này rất đơn giản, trên thực tế đã hơn năm năm.Tuy nhiên, ngày nay nó vẫn rất quan trọng đối với bất kỳ nhà sản xuất máy in 3D nào khi xem xét việc kết nối vít dẫn với động cơ bước trục Z.Ở đó, một ổ đỡ lực đẩy duy nhất có thể loại bỏ bất kỳ hoạt động nào của trục và dẫn đến một kết cấu tổng thể cứng nhắc.Chúng tôi thích sự khôn ngoan trong thiết kế máy đơn giản như thế này.Nếu bạn đang tìm kiếm thêm các mẹo thiết kế máy in, hãy xem bài viết Máy in Workhorse của [Moritz].
Vâng, một vài năm trước, tôi đã tạo ra một máy in biến thể i3 có tên là i2 Samuel.Nó được thiết kế với ổ đỡ lực đẩy trên z để loại bỏ áp lực lên bước
Tải trọng dọc trục cho phép của hầu hết các động cơ bước không vượt quá khối lượng * g.Nếu nhiều hơn, thiết kế của bạn còn thiếu sót hoặc nghiệp dư, và đây thường là thiết kế đầu tiên.
ý tưởng tốt.Nhân tiện, có ai có thể cho tôi biết tôi có thể mua vòng bi nhỏ ở đâu?Tôi có khá nhiều người hâm mộ chính với Doom ™ ầm ầm, nhưng chúng vẫn hoạt động.
"Thủ đoạn này rất đơn giản, thật ra đã hơn năm năm."Vâng, tôi đồng ý rằng ổ trục đẩy đã được phát minh cách đây hơn năm năm.
Động cơ bước nhìn chung dường như có một số độ nổi dọc trục trong trục và được cố định bằng vòng đệm lò xo.Điều này là để giữ cho tải dọc trục lên ổ trục nằm trong thông số kỹ thuật khi động cơ nóng lên và xảy ra hiện tượng giãn nở nhiệt khác nhau.Sự sắp xếp hiển thị ở đây không cung cấp sự giãn nở nhiệt, vì vậy vẫn có thể xảy ra các vấn đề lâu dài với vòng bi động cơ.Sự hiện diện hay vắng mặt sẽ phụ thuộc vào vị trí của trục mà ổ đỡ lực đẩy được lắp đặt trên đó.Lý tưởng nhất là thiết bị đẩy sẽ nằm ở một đầu và đầu kia sẽ nổi tự do khi bộ phận này mở rộng.Trên thực tế, tốt nhất là chỉ lắp ổ trục đẩy ở đầu ra, càng gần ổ trục đầu ra càng tốt, và dựa vào ổ trục đầu ra ban đầu để điều khiển lực đẩy theo hướng bên ngoài động cơ.Giả sử (để trình diễn) ổ trục 604 có trục 4mm (thay vì trục 6mm của Nema23), thì tải trọng hướng tâm là 360N và tải trọng dọc trục danh định là 0,25 lần (0,5 lần đối với ổ trục lớn hơn).Vì vậy, kết thúc đầu ra Quả cầu rãnh sâu ban đầu sẽ hoạt động, với tải trọng dọc trục là 90N.Trong ví dụ được đưa ra (30N), về tuổi thọ vòng bi, nó thực sự không có vẻ gì là đáng quan tâm.Tuy nhiên, phao dọc trục trong trục so với lò xo tải trước có thể thực sự cần được giải quyết và một ổ đỡ lực đẩy duy nhất ở đầu ra có thể thực hiện điều này.
Tuy nhiên, tốt hơn là nên trang bị cho con sâu một bộ ổ trục lực đẩy riêng biệt và cho phép toàn bộ động cơ nổi theo trục với một thiết bị phản ứng mô-men xoắn phù hợp.Đây là cách sắp xếp phổ biến trong đó động cơ truyền động trục vít me bi với ổ trục tiếp xúc góc riêng của nó được đặt thông qua khớp nối Lovejoy hoặc tương tự.Tuy nhiên, điều này làm tăng thêm rất nhiều chiều dài.
Andy, tôi sẽ viết điều tương tự: Anh ấy dường như đã thêm các vòng bi mà không có bất kỳ khoảng trống nào, chỉ hy vọng rằng các vòng bi chính xác có thể chịu được tải trọng.
Nó là đoạn cuối cùng.Trừ khi sử dụng ổ lăn côn hoặc ổ bi tiếp xúc góc hoặc ổ đỡ lực đẩy riêng biệt, động cơ không được chịu tải dọc trục lớn lên trục của nó.
Động cơ nên truyền động trục qua dây đai, bánh răng, khớp nối đàn hồi hoặc khớp nối trục.Độ cứng của khớp nối càng lớn thì yêu cầu về độ chính xác của động cơ đối với việc ăn khớp trục càng cao.
Đồng ý, sự sắp xếp được chọn ở đây thậm chí có thể gây hại cho tuổi thọ của động cơ.Bản thân các ổ bi của động cơ có khả năng vẫn chịu tải trọng lớn.Bức ảnh dường như cho thấy đủ không gian để hỗ trợ sâu.Chọn hỗ trợ con sâu bằng 2 vòng bi tiếp xúc góc ở hai đầu và dẫn nó qua trục spline hoặc trục then hoa đã là một lựa chọn tốt hơn, IMHO.Khớp nối linh hoạt ở giữa là một cải tiến hơn nữa của nó.
Trước khi bạn chạm vào máy giặt lò xo ở phía dưới, bước ime sẽ không thực sự chịu bất kỳ tải trọng nào theo trục, trục và ổ trục ở trạng thái trượt vừa vặn
Phụ thuộc vào bước.Tôi cũng đã thấy rằng nếu vòng đệm lò xo bị nén quá xa, một hoặc thậm chí cả hai vòng bi của chúng sẽ chịu tải trọng dọc trục.
Vì vậy, như tôi đã nói, miễn là bạn không chạm đáy máy giặt lò xo, thì sẽ không có tải trọng dọc trục quá mức lên vòng bi.
Có, nhưng những vòng đệm lò xo này thường rất dễ vỡ, vì vậy trong những ứng dụng như vậy, bạn có thể dễ dàng tháo chúng ra.
@ThisGuy Đây là chìa khóa để đẩy vòng bi, chúng khóa cánh quạt ở giữa, vì vậy vòng đệm lò xo sẽ ​​không bao giờ hoạt động
Tôi biết mọi thứ chỉ là tương đối, nhưng tôi không thể không thấy sự cường điệu ở đây hơi thú vị - trong một đơn vị truyền thống hơn, "tải trọng dọc trục khổng lồ hơn sáu pound"
Đây là một sự lựa chọn không tồi.Vòng bi lăn hoạt động tốt vì chúng giảm ma sát bằng cách lăn thay vì kéo - vấn đề cố hữu đối với vòng bi lực đẩy của con lăn kim là phần cuối của kim trên o / d di chuyển nhanh hơn i / d (trừ khi phần tử kim được côn) Có, vì hầu hết các ứng dụng, không ai xem xét).Tất nhiên là có vòng bi đẩy kim côn, nhưng anh chàng này tốt hơn nên sử dụng vòng bi đẩy hình cầu thay vì về cơ bản anh ta không có giới hạn về tải trọng dọc trục cho đến khi vòng bi bị gãy hoặc miếng đệm bị lõm vào, hoặc điều này sẽ vượt qua 6 pound.
Ngoài ra, sau khi đặt một tải trước thích hợp lên ổ đỡ lực đẩy hình cầu, anh ta hầu như không có lực cản hướng tâm.Ý tưởng tốt, một số ý kiến ​​chuyên gia có thể đã được sử dụng.
Vô nghĩa của tôi, ấn tượng của tôi là anh ta sử dụng vòng bi lăn kim thẳng, nhưng những vòng đua trung tâm đó trông không giống như các bộ phận
Tôi muốn thảo luận về tất cả các cấu hình và cài đặt vòng bi khác nhau, và tôi thích loạt bài viết về con lăn côn và vòng bi lực đẩy hình côn trong các ví dụ thiết kế thực tế.Nhắc tôi nhớ đến chiếc máy tiện mà tôi đang thiết kế.
Chỉ từ hình ảnh, nếu có thể, tôi sẽ đặt một giá đỡ ở cuối trục của bước.Hầu hết lực mài mòn và lực tải bên có thể được xử lý tốt hơn nhờ giá đỡ tại vị trí lệch bên tối đa.
Đồng ý với các ý kiến ​​về ổ lăn côn, trục chính của máy tiện sử dụng chúng theo cặp được tải trước ở phía trước vì chúng được thiết kế để chịu cả tải dọc trục và tải trọng bên, giống như bánh răng sâu ở đây sản xuất.
Họ có thể sử dụng khớp nối linh hoạt servo, khớp nối nhện hoặc khớp nối quả mận để tách trục của động cơ bước khỏi trục dẫn động bánh răng sâu không?Không chắc chắn về tải xoắn mà họ đang đối phó.Hoặc có thể là một bánh răng 1: 1?
Sau đó, chúng có thể hướng lực vào khung lắp động cơ mà hầu như không có lực tác động lên trục bước.
Bạn nên sử dụng vòng bi có thể chấp nhận tải trọng lực đẩy mong đợi (tiếp xúc góc, côn, lực đẩy, v.v.), với bi hoặc vít hình thang trong mọi trường hợp.Vòng bi động cơ thường không thể chịu được tải trọng như vậy, và việc không hỗ trợ trục vít đúng cách sẽ có tác động tiêu cực đến độ chính xác.Lý tưởng nhất là cụm định vị trục vít tự hỗ trợ 100%, không cần kết nối với động cơ, động cơ chỉ cung cấp mô-men xoắn.Đó là Thiết kế Máy 101. Nếu tải trọng nằm trong thông số kỹ thuật, bạn có thể từ bỏ ổ trục đẩy, nhưng thông thường là không nên làm như vậy, vì tải trọng lực đẩy có thể khiến các thành phần bên trong của động cơ bị lệch, do đó ảnh hưởng đến hiệu suất. .Chỉ cần nhìn vào bất kỳ ổ bi thông thường nào và kiểm tra tải trọng lực đẩy chấp nhận được, bạn có thể thực sự ngạc nhiên về tải trọng lực đẩy danh định trong hầu hết các trường hợp.
Vì không có nút chỉnh sửa, tôi cũng nói thêm rằng trong hầu hết các trường hợp, tùy thuộc vào mức độ chính xác mà bạn yêu cầu, bánh răng sâu được sử dụng cho tất cả các mục đích và mục đích có thể được coi là quả bóng hoặc vít hình nón, vì các lực gần như cùng hướng. .
Tải trọng trên bánh răng sâu khác nhau đáng kể so với tải trên trục vít me hoặc vít me bi.Vì Acme và vít me bi được sử dụng với đai ốc đầy đủ, tải gần như hoàn toàn là hướng trục.Con sâu chỉ tác dụng lên bánh răng một phía nên có tải trọng hướng tâm.
Tôi sẽ đi theo hướng khác, và nhiều người sẽ ngạc nhiên khi thấy khả năng chịu tải dọc trục của ổ bi lớn như thế nào.Tải trọng hướng tâm ít nhất 25%, tiết diện nặng hơn 50% / ổ trục lớn hơn.
Trong mọi trường hợp, nếu bạn không ngại việc giảm tuổi thọ vòng bi và những hỏng hóc nghiêm trọng có thể xảy ra, vui lòng tiếp tục sử dụng vòng bi tiêu chuẩn để xử lý tải trọng lực đẩy!FWIW, khi ổ bi tiêu chuẩn chịu tải trọng lực đẩy, diện tích tiếp xúc sẽ giảm đáng kể.Nếu kích thước vòng bi đủ lớn, bạn có thể không thấy điều gì nghiêm trọng hoặc nguy hiểm, nhưng điều này không điển hình, đặc biệt khi các bộ phận của bạn “rẻ”.
Bây giờ bạn hoàn toàn ngược lại.Nếu nhà sản xuất vòng bi nói rằng nó phù hợp với tải trọng hướng tâm x Newton thì đó là thông số kỹ thuật.
Số liệu của tôi dựa trên hướng dẫn trực tuyến của SKF.Họ có thể biết vị trí của họ tốt hơn bạn.Nếu bạn thích lập luận ngẫu nhiên: vòng bi bánh xe máy là một cặp bi có rãnh sâu, chúng nhìn thấy lực theo mọi hướng gần như ngẫu nhiên và có thể sử dụng lâu dài.Tôi đã lái xe ít nhất 120.000 dặm trong bài kiểm tra của mình.
"Vòng bi" mặc định là một viên bi có rãnh sâu.Nếu không có gì khác, đó là một quả bóng rãnh sâu.Xem các danh mục tại đây.https://simplybearings.co.uk/shop/Products-All-Bearings/c4747_4514/index.html
Bằng cách sử dụng trang web và dịch vụ của chúng tôi, bạn đồng ý rõ ràng với việc bố trí các cookie quảng cáo, chức năng và hiệu suất của chúng tôi.Tìm hiểu thêm


Thời gian đăng bài: 06-02-2021