Quando os clientes solicitam o "passo de uma porca de fuso de esferas", eles geralmente se referem ao avanço do fuso de esferas correspondente: a distância axial que a porca percorre durante uma revolução completa.
Por exemplo, um fuso de esferas SFU1605 tem um diâmetro nominal de 16 mm e um avanço de 5 mm. Uma revolução move a porca aproximadamente 5 mm ao longo do parafuso. No entanto, pitch e lead nem sempre são idênticos, pelo que os dois termos devem ser distinguidos na confirmação de um modelo ou na preparação de um desenho.
Uma porca de fuso de esferas tem seu próprio passo?
Uma porca de fuso de esferas normalmente não possui um passo selecionável de forma independente. Sua pista helicoidal interna deve coincidir com o eixo do parafuso:
- Diâmetro nominal;
- Passo de avanço e rosca;
- Direção da linha;
- Número de threads iniciados, quando aplicável;
- Diâmetro da esfera e geometria da pista;
- Estrutura de circulação;
- Requisito de pré-carga ou folga axial.
Uma porca marcada para um parafuso de avanço de 5 mm normalmente não pode ser instalada em um parafuso de avanço de 10 mm, mesmo que o diâmetro nominal do eixo seja o mesmo. A pista interna e o caminho de circulação da esfera não serão iguais.
Para pedidos de reposição, a pergunta correta geralmente é:
O que é passo do parafuso esférico?
Passo é a distância axial entre pontos correspondentes em duas ranhuras de rosca adjacentes. Descreve o espaçamento da rosca helicoidal.
Se a distância axial de uma ranhura até a próxima ranhura correspondente for de 5 mm, o passo da rosca será de 5 mm.
O passo é uma característica geométrica do parafuso e da pista da porca correspondente. Não deve ser confundido com:
- Diâmetro da bola;
- Diâmetro nominal do parafuso;
- Espaçamento entre flange e furo da porca;
- Espaçamento entre circuitos esféricos;
- Precisão de chumbo;
- Folga axial.
O que é chumbo de parafuso esférico?
Passo é a distância axial percorrida pela porca durante uma revolução completa do parafuso. Se a porca girar enquanto o parafuso permanece fixo, o avanço ainda descreve o movimento axial relativo produzido por uma rotação completa.
Exemplos de modelos comuns incluem:
| Exemplo de modelo | Diâmetro Nominal | Lead nominal | Viagem por revolução |
|---|---|---|---|
| SFU1204 | 12mm | 4mm | Aproximadamente 4mm |
| SFU1605 | 16mm | 5mm | Aproximadamente 5mm |
| SFU2510 | 25mm | 10mm | Aproximadamente 10mm |
| SFE2525 | 25mm | 25mm | Aproximadamente 25mm |
O movimento é descrito como aproximado porque o deslocamento real é afetado pela precisão do avanço do parafuso e pela temperatura operacional. O adiantamento nominal continua sendo o valor do modelo usado para cálculos de velocidade e transmissão.
Quando o argumento de venda e a liderança são iguais?
O passo e o avanço são iguais em um encadeamento de início único. Um parafuso de início único possui uma rosca helicoidal contínua ao redor do eixo.
Para um fuso de esferas de partida única:
Portanto, se um parafuso de início único tiver um passo de 5 mm, uma revolução completa produz 5 mm de movimento axial.
É por isso que o passo e o avanço são frequentemente usados de forma intercambiável nas consultas diárias de fusos de esferas. A redação pode não causar problemas quando ambas as partes estão discutindo um modelo padrão de partida única, mas usar "liderança" é mais preciso ao especificar o deslocamento por revolução.
Quando o pitch e o lead são diferentes?
O passo e o avanço diferem em um parafuso multi-start. Uma rosca multi-start contém dois ou mais caminhos de rosca helicoidais começando em posições diferentes ao redor do eixo.
A relação é:
Por exemplo, um parafuso de início duplo com passo de 5 mm tem:
A porca, portanto, percorre 10 mm durante uma rotação, e não 5 mm.
Estruturas multi-start podem ser usadas para obter um avanço maior, mantendo ao mesmo tempo uma forma prática de rosca. Contudo, o número de partidas não deve ser presumido a partir da aparência do modelo. Deve ser confirmado a partir do desenho ou especificação do fabricante.
O modelo da porca geralmente indica o diâmetro e o avanço
Nas designações comuns de modelos de fusos de esferas, o primeiro número normalmente indica o diâmetro nominal do parafuso e o segundo número indica o avanço nominal.
Exemplos:
- 1605:16 mm de diâmetro e 5 mm de avanço;
- 1610:16 mm de diâmetro e 10 mm de chumbo;
- 2005:20 mm de diâmetro e 5 mm de avanço;
- 2020:20 mm de diâmetro e 20 mm de chumbo;
- 2510:25 mm de diâmetro e 10 mm de avanço;
- 2525:25 mm de diâmetro e 25 mm de chumbo.
Esta convenção é útil para identificação preliminar, mas não fornece todas as dimensões necessárias. Duas porcas com o mesmo diâmetro e avanço ainda podem diferir em:
- Série de nozes;
- Formato de flange;
- Comprimento total;
- Número de circuitos de bola;
- Estrutura de retorno de bola;
- Pré-carga;
- Arranjo de furos de montagem;
- Perfil da pista.
O chumbo pode ser identificado pela aparência da noz?
Não. O formato externo de uma porca esférica não revela de forma confiável seu chumbo. A pista helicoidal interna e os componentes de circulação determinam qual parafuso ela corresponde.
Uma porca esférica rotativa ainda requer um parafuso com diâmetro, avanço, pista e direção de rosca corretos.
As dimensões e a aparência do flange não mostram se o passo correspondente é de 5 mm, 10 mm ou outro valor.
Para trabalhos de substituição, use a marcação completa da porca, o desenho original ou a especificação do parafuso correspondente. Medir o flange e o furo com um paquímetro não é suficiente para identificar com precisão o condutor interno.
Como o chumbo afeta a velocidade linear
Um avanço maior produz um movimento mais linear para cada revolução do parafuso. A velocidade linear pode ser calculada a partir da velocidade do parafuso e do avanço:
Quando o RPM é expresso em rotações por minuto e o avanço em milímetros por rotação, o resultado é milímetros por minuto.
| Liderar | Velocidade do parafuso | Velocidade Linear Teórica |
|---|---|---|
| 5mm | 1.000 rpm | 5.000 mm/min |
| 10mm | 1.000 rpm | 10.000 mm/min |
| 20mm | 1.000 rpm | 20.000 mm/min |
Esses valores são velocidades de deslocamento teóricas. A velocidade real permitida ainda deve ser verificada em relação à velocidade crítica do parafuso, velocidade de circulação da porca, rolamentos de apoio, lubrificação e precisão de instalação.
Como o chumbo afeta a rotação necessária do parafuso
Para uma velocidade linear especificada, um avanço maior reduz a rotação necessária do parafuso:
Por exemplo, para produzir 20.000 mm/min:
- Um cabo de 5 mm requer 4.000 rpm;
- Um cabo de 10 mm requer 2.000 rpm;
- Um cabo de 20 mm requer 1.000 rpm.
Esta é uma das razões pelas quais os parafusos de avanço grande são considerados para eixos de avanço rápido. A rotação mais baixa do parafuso pode ajudar a reduzir o risco de aproximação da velocidade crítica do eixo, especialmente em sistemas mais longos.
No entanto, um lead maior não é automaticamente a melhor escolha. O torque do motor, a aceleração, a resolução do controle e a estrutura de circulação das esferas também devem ser verificados.
Como o chumbo afeta o torque e o impulso de direção
Para o mesmo torque de entrada, um avanço menor geralmente produz maior empuxo axial teórico. Um cabo maior normalmente requer mais torque do motor para produzir a mesma força axial.
Portanto:
- Uma pequena vantagem pode ser útil onde o impulso e o movimento mecânico fino são prioridades;
- Um avanço grande pode ser útil quando for necessário um movimento linear rápido;
- O motor deve ser dimensionado a partir da carga real, aceleração e avanço;
- A eficiência e a pré-carga do fuso de esferas devem ser incluídas no cálculo do torque;
- Os eixos verticais também devem incluir requisitos de gravidade e retenção.
É muito simples afirmar que um fuso de esferas com passo grande não pode suportar uma carga pesada. A capacidade de carga também é determinada pelo diâmetro, tamanho da esfera, número de circuitos, design da porca e classificações de carga dinâmica e estática.
Um lead menor sempre fornece melhor precisão?
Não. Um cabo menor pode fornecer um movimento teórico mais preciso para cada rotação do motor ou pulso do encoder, mas não define independentemente a precisão do avanço do fuso de esferas.
O desempenho do posicionamento também depende de:
- Grau de precisão do fuso de esfera;
- Resolução do codificador do motor;
- Resolução de comandos do controlador;
- Pré-carga da porca ou folga axial;
- Rigidez de suporte;
- Rigidez de acoplamento;
- Expansão térmica;
- Alinhamento de instalação;
- Método de feedback e compensação.
Um fuso de esferas retificado C5 com avanço de 10 mm pode ter melhor precisão de deslocamento do que um fuso de esferas laminado C7 com avanço de 5 mm. O grau de avanço e de precisão devem, portanto, ser especificados separadamente.
Lead não é o mesmo que precisão de lead
Lead indica o deslocamento nominal por revolução. A precisão do avanço indica o quão próximo o deslocamento real segue aquele valor nominal ao longo de um comprimento definido.
Por exemplo, "avanço de 10 mm" não significa que o erro de posicionamento seja de 10 mm ou que cada revolução produza exatamente 10.000 mm em todas as condições. Identifica a relação de transmissão nominal.
| Prazo | Significado | Exemplo |
|---|---|---|
| Tom | Espaçamento axial entre ranhuras de rosca adjacentes correspondentes | Passo de rosca de 5 mm |
| Liderar | Curso axial nominal durante uma revolução | 10 mm/rotação |
| Precisão de lead | Diferença permitida entre deslocamento nominal e real | C5 ou C3 em um percurso especificado |
| Folga axial | Movimento axial perdido durante a reversão | Folga especificada ou condição de pré-carga |
Como escolher o avanço correto do fuso de esferas
A derivação correta deve ser selecionada a partir do requisito de movimento completo e não apenas da velocidade.
Verifique as seguintes condições:
- Velocidade linear máxima necessária;
- RPM máximo e contínuo do motor;
- Massa em movimento;
- Aceleração e desaceleração;
- Força axial externa;
- Instalação horizontal, vertical ou inclinada;
- Resolução de posicionamento;
- Requisitos de precisão e repetibilidade;
- Diâmetro do parafuso e comprimento não suportado;
- Limite de velocidade crítica;
- Limite de velocidade de circulação das nozes;
- Dimensões disponíveis de porca e flange.
Um cálculo inicial prático é:
- Defina a velocidade linear máxima necessária.
- Confirme a velocidade máxima utilizável do motor.
- Estime o avanço mínimo necessário para produzir a velocidade necessária.
- Calcule o torque do motor necessário para o cabo selecionado.
- Verifique a resolução de posicionamento e o desempenho do controle.
- Verifique a velocidade crítica do parafuso e a velocidade de circulação da porca.
- Confirme se a combinação diâmetro-passo selecionada está disponível.
Uma porca de reposição pode ser selecionada apenas com chumbo?
Não. O chumbo é essencial, mas é apenas uma condição correspondente.
Para uma porca esférica de reposição, confirme:
- Modelo completo de porca;
- Diâmetro nominal do parafuso;
- Liderar;
- Rosca direita ou esquerda;
- Série de porcas e estrutura de circulação;
- Comprimento do corpo da noz;
- Formato e espessura do flange;
- Dimensões do furo de montagem;
- Quantidade de circuito de bola;
- Pré-carga ou folga axial;
- Condição da pista de parafuso existente.
Mesmo duas porcas marcadas com “1605” podem não ser intercambiáveis se a geometria da pista, o sistema de retorno, a pré-carga ou as dimensões do flange forem diferentes.
Se o parafuso antigo estiver gasto ou danificado, substituir apenas a porca pode não restaurar o movimento suave ou a precisão original. Um conjunto de parafuso e porca correspondente pode ser mais confiável.
Erros comuns de argumento de venda e liderança
- Chamando a viagem por revolução de "passo" em todos os casos:Lead é o termo mais preciso.
- Supondo que o tom seja sempre igual ao avanço:Eles diferem nos parafusos multi-start.
- Encomendar uma porca apenas por diâmetro:Um parafuso de 16 mm pode ter um avanço de 4, 5 ou 10 mm.
- Pedido apenas por lead:O diâmetro, a pista e a estrutura da porca também devem corresponder.
- Julgando o chumbo do flange:A aparência externa não revela a hélice interna.
- Supondo que um cabo maior não possa transportar cargas pesadas:Verifique as classificações reais das porcas e o projeto do circuito.
- Presumir que um lead menor é automaticamente mais preciso:O grau de precisão do avanço é uma especificação separada.
- Ignorando o torque do motor:Um avanço maior normalmente requer mais torque para o mesmo empuxo.
- Ignorando o RPM do parafuso:Um avanço pequeno pode exigir velocidade de rotação excessiva.
Quais informações devem ser enviadas ao DLY?
Para confirmar um cabo de porca de parafuso esférico ou modelo de substituição, forneça:
- Modelo completo de parafuso ou porca;
- Diâmetro do parafuso;
- Chumbo ou deslocamento medido por revolução;
- Direção da linha;
- Dimensões do corpo da porca e do flange;
- Layout do furo de montagem;
- Velocidade e curso necessários;
- Carga axial;
- Exigência de precisão e pré-carga;
- Fotos nítidas da porca e do parafuso;
- Desenho original quando disponível;
- Se a porca deve corresponder a um eixo de parafuso existente.
Para estruturas disponíveis e combinações de derivações comuns, revise o DLYgama de porcas de fuso de esfera.
Para sistemas de alimentação rápida que exigem um deslocamento maior por revolução, consulte o DLYopções de fusos esféricos de grande diâmetro.
Para entender a diferença entre avanço nominal e erro de deslocamento, leiaQual é a precisão do avanço dos fusos de esferas?
Resposta Final
O valor comumente chamado de "passo de uma porca de fuso de esferas" é geralmente o avanço do parafuso correspondente - a distância axial nominal percorrida em uma revolução.
Para um parafuso de início único, o passo e o avanço são iguais. Para um parafuso multi-start, o avanço é igual ao passo multiplicado pelo número de inícios de rosca. A porca esférica deve corresponder ao diâmetro do parafuso, avanço, direção da rosca, geometria da pista e estrutura de circulação.
Não selecione uma porca de reposição apenas pela palavra "passo" ou pela aparência do flange. Envie ao DLY o modelo completo, diâmetro do parafuso, avanço, direção da rosca, dimensões da porca e informações do parafuso existente para confirmação.
