Uma porca de fuso de esferas é o componente móvel que contém esferas de aço recirculantes e pistas helicoidais correspondentes. Juntamente com o eixo do parafuso, ele converte o movimento rotativo em movimento linear preciso com muito menos atrito de deslizamento do que um parafuso de avanço e porca convencionais.
A porca não é simplesmente uma luva roscada. Sua pista interna, tamanho da esfera, sistema de retorno, pré-carga e relação dimensional com o eixo do parafuso afetam a capacidade de carga, folga, suavidade de funcionamento e vida útil.
Como funciona uma porca de fuso de esferas?
O eixo do parafuso e a porca contêm pistas curvas correspondentes. Esferas de aço correm entre essas pistas e carregam a carga enquanto rolam pela zona de contato.
Quando o parafuso gira e a porca é impedida de girar, a porca se move linearmente em um passo para cada revolução completa. Por exemplo, um avanço de 5 mm produz aproximadamente 5 mm de deslocamento linear teórico por rotação do parafuso.
Após as bolas chegarem ao final da pista carregada, um componente de retorno as redireciona para o início do circuito. Esta recirculação contínua permite que a porca se desloque ao longo do parafuso sem que as esferas saiam do conjunto.
Peças principais dentro de uma porca de fuso de esferas
| Papel | Função |
|---|---|
| Corpo de noz | Fornece a pista interna e a estrutura de montagem |
| Bolas de aço | Role entre as pistas do parafuso e da porca e transmita a carga axial |
| Sistema de retorno de bola | Retorna as bolas ao início de cada circuito de circulação |
| Flange ou superfície de montagem | Conecta a porca à mesa da máquina, assento da porca ou estrutura móvel |
| Selos ou limpadores | Ajuda a reter o lubrificante e reduz a entrada de contaminantes |
| Porta de lubrificação | Permite que graxa ou óleo alcance os contatos internos do rolamento |
As porcas de parafuso de esfera padrão DLY usam liga de aço 20CrMo. A seleção do material deve ser combinada com o tratamento térmico e o processamento das pistas porque as superfícies carregadas exigem dureza, resistência ao desgaste e estabilidade dimensional adequadas.
Como as bolas recirculam?
As porcas esféricas podem usar diferentes estruturas de retorno. O método de circulação afeta as dimensões da porca, o avanço adequado, a capacidade de velocidade, o ruído e a estrutura de fabricação.
Circulação Interna
Um componente de retorno interno redireciona as esferas através da rosca do parafuso para o circuito adjacente. Esta estrutura pode produzir um corpo de porca relativamente compacto e é comumente usada para aplicações de alimentação de precisão.
Circulação Externa
As esferas saem da pista carregada através de um tubo de retorno externo ou caminho de retorno e depois entram novamente no circuito. A estrutura externa é visível em alguns designs de porcas e pode acomodar diferentes arranjos de circuitos.
Circulação final
As tampas das extremidades guiam as esferas através de uma passagem de retorno que corre ao longo do corpo da porca. Este projeto é comumente associado a porcas de alto avanço e aplicações que exigem circulação suave em velocidades de deslocamento mais altas.
O método de circulação não pode ser identificado apenas pelo diâmetro do parafuso e pelo avanço. A série da porca e a estrutura externa também devem ser confirmadas.
Porca Simples, Porca Dupla e Porca Rotativa
Porca de esfera única
Uma única porca possui um corpo de porca principal e é amplamente utilizada em equipamentos de automação, roteadores CNC, unidades de posicionamento e sistemas gerais de movimento linear. A folga pode variar de acordo com a correspondência da esfera, precisão de fabricação e disposição da pré-carga.
Porca Esférica Dupla
Uma porca dupla utiliza duas seções de porca com um arranjo de pré-carga axial entre elas. É selecionado quando a folga axial reduzida e a maior rigidez são mais importantes do que o tamanho compacto e a menor resistência ao funcionamento.
Adicionar pré-carga não melhora automaticamente todas as máquinas. A pré-carga excessiva aumenta a carga interna, o calor e o torque de acionamento e pode reduzir a vida útil em fadiga.
Porca Esférica Giratória
Numa montagem convencional, o parafuso gira e a porca se desloca. Em umsistema giratório de porca esférica, o eixo do parafuso permanece estacionário enquanto a porca gira e se move ao longo dele.
Este arranjo ainda produz movimento linear. Sua principal vantagem é que um parafuso longo não precisa girar em alta velocidade, ajudando a reduzir o risco de chicoteamento do parafuso e limitações de velocidade crítica em aplicações de curso longo.
O que a pré-carga faz em uma porca esférica?
A pré-carga aplica uma força interna controlada entre o parafuso, as esferas e as pistas da porca. É usado para reduzir a folga axial e melhorar a rigidez e a resposta à reversão.
A pré-carga pode ser criada através da seleção do tamanho da esfera, de uma estrutura de passo deslocado ou de um arranjo de porca dupla. O método apropriado depende do desenho da porca e da precisão necessária.
A pré-carga não deve ser confundida com o grau de precisão do parafuso. A precisão descreve o erro de avanço e posicionamento, enquanto a pré-carga afeta principalmente a folga axial, a rigidez, o atrito e o torque.
Uma porca de fuso de esferas pode ser substituída separadamente?
Às vezes, uma porca esférica pode ser adquirida como peça de reposição, mas corresponder apenas ao diâmetro nominal do eixo não é suficiente. Uma "porca esférica de 16 mm", por exemplo, pode ter diferentes terminais, dimensões de flange, estruturas de circulação e geometria interna da pista.
Antes de encomendar uma porca de substituição, confirme:
- Série da porca e número completo do modelo
- Diâmetro do eixo do parafuso
- Parafuso de chumbo
- Formato do flange e posições dos furos de montagem
- Comprimento do corpo da porca e diâmetro externo
- Estrutura de circulação
- Folga ou pré-carga necessária
- Posição da porta de lubrificação
Mesmo quando duas porcas possuem dimensões externas semelhantes, suas pistas internas podem não corresponder ao parafuso existente. Se o modelo original não puder ser confirmado de forma confiável, solicitar um conjunto de parafuso e porca correspondente geralmente é mais seguro do que forçar uma porca não compatível no eixo.
Por que uma noz não deve ser removida diretamente?
Se uma porca esférica for empurrada diretamente para fora do parafuso sem uma luva de transferência ou mandril, as esferas poderão sair de seus trilhos de circulação e cair. A remontagem incorreta pode alterar a distribuição da esfera, a pré-carga e a suavidade de funcionamento.
Quando a remoção for necessária, coloque uma luva de transferência de tamanho correto contra a extremidade do parafuso e gire lentamente a porca na luva. Mantenha a porca alinhada durante todo o processo.
Não adicione bolas de reposição arbitrárias. O diâmetro e o agrupamento da esfera afetam a folga interna e a pré-carga, portanto a especificação correta deve ser confirmada antes de reconstruir uma porca.
Como selecionar a porca correta do fuso de esferas
Comece com o diâmetro e avanço do parafuso e, em seguida, avalie a carga, a velocidade de deslocamento necessária, o espaço de montagem, o formato do flange, a folga, a rigidez e o arranjo de lubrificação.
- Carregar:Confirme a carga dinâmica, a carga estática e as condições de impacto.
- Liderar:Selecione de acordo com o deslocamento por rotação, velocidade e requisitos do motor.
- Precisão:Combine a precisão do parafuso com as necessidades de posicionamento da máquina.
- Retaliação:Decida se é necessária folga normal, pré-carga ou porca dupla.
- Montagem:Verifique o flange, o assento da porca e o espaço de instalação disponível.
- Ambiente:Considere contaminação, temperatura e acesso à lubrificação.
DLY fornece padrão e personalizadoporcas de parafuso de esfera, incluindo SFU, SFA, SFE, SFY, SFNU, SFS e estruturas de porca dupla. A substituição somente da porca e os conjuntos de fusos de esferas correspondentes podem ser verificados de acordo com o modelo, desenho ou amostra existente.
Para aplicações que exigem maior precisão de avanço, consulte osparafuso de esfera retificado de precisãoopções.
Precisa identificar ou substituir uma porca de fuso de esferas?
Envie ao DLY o modelo completo, diâmetro do parafuso, avanço, dimensões do flange e fotos nítidas. Se disponível, inclua o desenho antigo do parafuso e da porca.
E-mail: export@dlybearing.com
Entre em contato com a DLY
