بال اسکروهای پیش تنیده در مقابل بال اسکروهای غیر پیش تنیده

یک سیستم بال اسکرو پیش تنیده نیروی کششی اولیه محاسبه شده را از طریق آرایش تکیه گاه خود به محور پیچ اعمال می کند. یک سیستم بدون فشار، پیچ را بدون این کشش محوری عمدی نصب می‌کند و معمولاً اجازه انبساط حرارتی را به سمت انتهای شناور یا تکیه‌گاه می‌دهد.

پیش کشش شفت می تواند استحکام محوری و پایداری دینامیکی را در محورهای طولانی، سریع یا دقیق ماشین بهبود بخشد، اما همچنین باعث افزایش بار تحمل، حساسیت نصب و الزامات طراحی حرارتی می شود. نباید آن را با پیش بارگذاری مهره ساچمه ای اشتباه گرفت، که فاصله بین توپ ها، مهره ها و مسیرهای پیچ را کنترل می کند.

منظور از بال اسکرو پرتنشن چیست

در یک محور بال اسکرو پیش تنیده، محور پیچ معمولاً توسط گروه های یاتاقان ثابت در هر دو انتها محدود می شود. در طول مونتاژ، یک گروه یاتاقان جابجا یا تنظیم می شود تا پیچ را با مقدار محاسبه شده قبل از عملیات قفل نهایی کشش دهد.

نیروی کششی حاصل پس از نصب در محور پیچ باقی می ماند. این نیروی اولیه می تواند مقاومت سیستم را در برابر تغییر شکل محوری افزایش دهد و به حفظ پایداری محور چرخشی کمک کند، مشروط بر اینکه پیچ، یاتاقان ها، محفظه ها و ساختار ماشین برای بار اضافی طراحی شده باشند.

یک بال اسکرو بدون کشش بدون کشش محوری عمدی نصب می شود. یک آرایش معمولی از یک انتهای ثابت برای قرار دادن پیچ به صورت محوری و یک سر شناور یا پشتیبانی شده برای حمایت شعاعی آن استفاده می‌کند و در عین حال امکان حرکت حرارتی محوری را فراهم می‌کند.

مقایسه بال اسکرو پیش تنیده و غیر پیش تنیده

چگونه فشار شفت بر عملکرد بال اسکرو تأثیر می گذارد

سختی محوری

یک محور پیچ بارگذاری شده تحت نیروی کار کشیده یا فشرده می شود. کشش اولیه می تواند به کاهش اثر بارگذاری فشاری و بهبود صلبیت محوری یک سیستم ثابت و ثابت به درستی طراحی شده کمک کند.

سفتی نهایی تنها به پیچ بستگی ندارد. سختی یاتاقان، پیش بار یاتاقان، استحکام یاتاقان- محفظه، ابعاد انتهای شفت، نصب مهره و ساختار دستگاه همگی باید در نظر گرفته شوند.

سرعت بحرانی و لرزش

یک بال اسکرو بلند چرخان می تواند با نزدیک شدن سرعت آن به سرعت بحرانی سیستم، لرزش داشته باشد. مهار انتهایی قوی‌تر و کشش کنترل‌شده شفت می‌تواند پایداری دینامیکی را بهبود بخشد، اما تظاهر همه محدودیت‌های سرعت را حذف نمی‌کند.

قطر ریشه، طول بدون پشتیبانی، آرایش تکیه گاه، صاف بودن، تراز نصب، سرعت گردش توپ، سرعت بلبرینگ و روانکاری باید قبل از انتخاب حداکثر سرعت عملیاتی بررسی شوند.

انبساط حرارتی

هنگامی که دمای پیچ افزایش می‌یابد، ازدیاد طول آزاد حرارتی آن را می‌توان در طول طراحی اولیه با روش‌های زیر تخمین زد:

در جایی که ΔL تغییر طول است، α ضریب انبساط حرارتی ماده، L طول موثر پیچ و ΔT تغییر دما است.

در آرایش شناور ثابت، پیچ می تواند به سمت انتهای شناور منبسط شود، اما سرب موثر و موقعیت آن نسبت به مرجع ثابت همچنان با بلندتر شدن پیچ تغییر می کند.

در یک آرایش ثابت-ثابت پیش تنیده، گرمایش نیروی کششی اولیه را تغییر می دهد. اگر فشار اولیه و افزایش دمای مورد انتظار به درستی مطابقت داشته باشند، آرایش می تواند به کنترل رفتار حرارتی پیچ کمک کند. اگر محاسبه یا نصب نادرست باشد، یاتاقان ها و شفت ممکن است نیروی داخلی بیش از حد یا ناپایدار را تجربه کنند.

برای محاسبه دقیق حرارتی، نگاه کنید بهمحاسبه و جبران انبساط حرارتی بال اسکرو.

گرما و عمر سرویس

بار داخلی بالاتر همیشه بهتر نیست. فشار بیش از حد محور یا پیش بار یاتاقان می تواند گشتاور در حال اجرا، اصطکاک یاتاقان، تولید گرما و بار خستگی را افزایش دهد. طراحی باید فقط از نیروی مورد نیاز برای رسیدن به اهداف سفتی، سرعت و عملکرد حرارتی استفاده کند.

پیچ شفت پیش بارگذاری مهره توپ نیست

این اصطلاحات گاهی اوقات به جای یکدیگر در توضیحات کلی استفاده می شوند، اما آنها به قسمت های مختلف سیستم بال اسکرو اشاره دارند.

یک ماشین می تواند از مهره توپی از پیش بارگذاری شده بدون اعمال فشار شفت استفاده کند. همچنین می‌تواند از یک محور پیچ پیش‌تنیده استفاده کند در حالی که هنوز نیاز است که پیش‌بارگیری مهره توپ و پیش‌بار یاتاقان تکیه‌گاه به طور جداگانه مشخص شود.

زمان استفاده از پیچ های توپی پیش تنیده یا بدون فشار

یک سیستم پیش‌تنظیمی را در نظر بگیرید زمانی که:

• پیچ نسبتا بلند است و با سرعت بالایی می چرخد.
• سفتی محوری بالا برای فرآیند ماشین مهم است.
• محور به لرزش یا ناپایداری دینامیکی حساس است.
• دمای پیچ مورد انتظار و ازدیاد طول حرارتی را می توان محاسبه کرد.
• این دستگاه دارای محفظه های بلبرینگ ثابت در هر دو انتها است.
• یاتاقان های پشتیبانی می توانند بارهای اولیه و عملیاتی محاسبه شده را تحمل کنند.
• نصب و نگهداری می تواند از یک روش پیش کشش کنترل شده پیروی کند.

هنگامی که:

• طول پیچ و سرعت کار متوسط ​​است.
• یک آرایش ثابت شناور استحکام کافی را فراهم می کند.
• نصب ساده و آزادی حرارتی در اولویت هستند.
• این برنامه الزامات اضافی یاتاقان و مسکن را توجیه نمی کند.
• خطای حرارتی قابل قبول است یا از طریق جبران یا بازخورد خارجی قابل رسیدگی است.
• این تجهیزات از ترتیبات پشتیبانی استاندارد BK/BF، FK/FF یا EK/EF استفاده می کند.

قبل از انتخاب هر یک از سیستم ها، قطر پیچ، سرب، طول کل و بدون پشتیبانی، سرعت چرخش، بار محوری، جهت نصب، دقت مورد نیاز، تغییر دمای مورد انتظار و آرایش یاتاقان پیشنهادی را ارائه دهید.

برای مقایسه روش های پشتیبانی ثابت-ثابت، ثابت- شناور و ثابت-رایگان، نگاه کنید بهچیدمان بلبرینگ ساپورت اسکرو.