볼 스크류 지지 베어링: 응용 분야, 선택 기준 및 실제 지침

6주 동안 2교대 생산을 한 후 2,500rpm에서 1.2m 길이, 40mm 볼 스크류를 작동하는 갠트리 라우터 제작업체에 연락이 왔습니다. X축의 백래시는 0.008mm에서 0.035mm로 증가했고, 스러스트 엔드의 베어링 하우징은 기계 프레임보다 약 8°C 높게 작동했습니다. 아무것도 깨지지 않았습니다. 강철은 섭씨 1도당 미터당 약 0.0115mm씩 팽창하므로 추운 월요일 아침과 따뜻한 금요일 오후 사이에 나사는 약 0.1mm씩 성장했고, 양쪽 끝이 축 방향으로 위치한 베어링으로 ​​고정되었기 때문에 그 성장은 모두 어딘가에서 흡수되어야 했습니다.

교훈은 대부분의 볼 스크류 지지 베어링 문의에서 나타나는 것과 동일합니다. 베어링은 첫 번째 결정이 아니라 마지막 결정입니다. 나사를 축 방향으로 배치하는 방법, 스러스트 쌍에 필요한 예압의 양, 자유 끝이 어떻게 떠 있게 허용되는지 결정하십시오. 그런 다음 부품 번호를 선택하십시오.

나사의 각 끝이 실제로 수행해야 하는 작업

짧은 대답: 한쪽 끝은 나사를 축 방향으로 고정하고 추력을 전달하고, 다른 쪽 끝은 나사를 방사형으로 지지하여 움직일 수 있도록 합니다. 서포트 베어링 세트는 편의를 위해 선택된 두 개의 동일한 베어링이 아니라 작업이 다른 한 쌍의 구성 요소이며 고장 패턴도 다릅니다.

새로운 설계에 대한 빠른 온전성 검사: 두 베어링 시트 사이의 거리를 밀리미터 단위로 측정하고 1000으로 나눈 다음 예상 온도 상승(°C)을 곱하고 11.5를 곱합니다. 결과(미크론)는 플로팅 엔드가 흡수할 수 있어야 하는 축 이동입니다. 5도 상승한 2m 나사의 경우 이미 약 115미크론이며, 이는 어떤 예압도 삼킬 수 있는 것보다 훨씬 더 큰 수치입니다.

고정단 쌍 선택

대부분의 공작 기계 및 자동화 작업에는 세 가지 배열이 적용되며 선택은 일반적으로 속도, 강성 및 하우징에 여유가 있는 축 공간의 크기에 따라 결정됩니다.

• 백투백(DB) 각도 접점 쌍: 두 접점 사이에 가장 넓은 하중 분산, 굽힘 모멘트에 대한 우수한 저항 및 나사 스러스트 끝을 위한 표준 선택입니다.
• 면대면(DF) 쌍: 약간의 정렬 불량을 허용하지만 하중 분산이 더 좁으므로 모멘트 하중 시 더 많이 구부러집니다.
• 탠덤(DT) 쌍: 두 베어링 모두 한 방향으로 추력을 공유하며 추력이 무겁고 일방향인 경우에만 사용되며 두 번째 쌍은 다른 곳에서 루프를 닫습니다.

볼 스크류 지지 베어링은 일반적으로 60도 접촉각으로 제작됩니다. 그 이유는 반경방향 용량보다는 축방향 강성이 우선순위이기 때문입니다. 범용적으로 일치하는 쌍은 이미 접지된 정의된 예압과 함께 제공되므로 쌍은 세트로 장착되어야 하며 다른 상자의 다른 쌍과 혼합되어서는 안 됩니다. 설계에 두 개의 개별 링 대신 단일 소형 장치가 필요한 경우 복렬 앵귤러 콘택트 베어링이 하나의 하우징 시트에서 동일한 위치 지정 작업을 수행하고 결합된 방사형 및 스러스트 하중을 받습니다. 우리의

52 및 53 시리즈 복열 앵귤러 콘택트 볼 베어링 공작 기계, 풍력 발전, 허브 및 펌프 사용을 위한 밀봉 및 윤활 옵션을 갖춘 방사형 및 축 방향 위치 지정을 위한 소형 단일 하우징 대안입니다. 제품보기 →

페이지에는 이 역할에 사용되는 52 및 53 시리즈 크기가 나열되어 있습니다. 단점은 예압이 제조 시 고정되어 있으므로 나중에 축 강성을 조정할 수 없다는 점입니다.

예압: 대부분의 지지 베어링 문제가 시작되는 곳

예압은 내부 틈새를 제거하고 나사 위치를 반복 가능하게 만들지 만 이는 좁은 창입니다. 작업 시작점으로 가벼운 예압은 쌍의 동적 정격 하중의 약 1~2%이고 중간 예압은 약 3%입니다. 그 이상은 일반적으로 강성을 높이는 것보다 실행 온도를 더 빠르게 높입니다. 실제 테스트는 간단합니다. 30분의 시운전 후 하우징 온도는 계속 상승하지 않고 안정되어야 하며, 나사 끝의 다이얼 표시기로 측정한 축 유격은 반복 가능한 위치 복귀로 0을 판독해야 합니다.

두 가지 실수가 지배적입니다. 첫째, 로크너트를 사용하여 연삭해야 할 예압을 쌍으로 추가하면 내부 링이 부서지고 차가울 때 단단하고 뜨거울 때 고정되는 베어링이 생성됩니다. 둘째, 플로팅 엔드가 없는 나사에 무거운 예압을 가하면 열 성장이 수백 뉴턴의 추력 하중으로 변합니다. 공차 범위와 토크 값에 대한 이유는 다음에 대한 참고 사항에 자세히 설명되어 있습니다. 52 및 53 시리즈 베어링의 예압 선택 , 일치하는 각도 접촉 쌍에도 동일한 논리가 적용됩니다.

플로팅 엔드에는 실제 베어링이 필요합니다.

플로팅 엔드는 나중에 고려되는 경우가 많으며 바로 여기서 조용한 오류가 발생합니다. 이는 나사의 방사상 하중과 너트 및 캐리지의 무게를 지탱해야 하며, 나사를 스러스트 끝과 동심원으로 유지하고 시트에 흠집이 나지 않고 축 방향으로 계속 미끄러져야 합니다. 샤프트에 위치 맞춤이 있고 하우징에 슬라이딩 맞춤이 있는 깊은 홈 볼 베어링이 일반적인 대답입니다. 외부 링은 각 방향으로 약 0.3~0.5mm 정도 자유롭게 움직일 수 있고 보어에는 아무 것도 고정되지 않습니다.

카탈로그 페이지보다 두 가지 세부 사항이 더 중요합니다. 하우징 보어는 외부 링이 기울어지기보다는 미끄러질 수 있을 만큼 둥글고 매끄러워야 하며, 베어링은 예압형이 아니어야 합니다. 왜냐하면 이 끝 부분의 축 제약이 전체 배열을 무너뜨리기 때문입니다. 표준

42 및 43 시리즈의 깊은 홈 볼 베어링 예압이 없는 위치 지정 시트의 경우 이 카테고리에는 따뜻한 하우징을 위한 표준 크기 및 간격 옵션이 있는 42 및 43 시리즈 깊은 홈 볼 베어링이 포함됩니다. 제품보기 →

크기는 대부분의 지지 시트를 커버하며 C3 간격은 하우징이 샤프트보다 더 빨리 예열되는 경우에 종종 합리적인 선택입니다.

작업장에 먼지가 많거나 젖었을 때

기계 인클로저는 클린룸이 아닙니다. 주철 먼지, 냉각수 미스트 및 세척수는 모두 지지 하우징으로 유입되며, 테스트 벤치에서 살아남은 개방형 베어링은 작업 현장에서 한 시즌 내에 고장날 수 있습니다. 동일한 베어링 제품군의 밀봉 및 차폐 변형은 하우징 외피를 변경하지 않고도 이 문제를 대부분 해결하며, 냉각수가 존재하는 모든 곳에서 2RS 접점 씰이 ZZ 차폐보다 더 나은 선택입니다. 왜냐하면 차폐는 잔해를 밀봉하는 것이 아니라 방향을 바꾸기만 하기 때문입니다. 우리의

32 및 33 시리즈 복열 앵귤러 콘택트 베어링 오염된 서포트 하우징을 위한 밀봉 또는 차폐형 이중열 장치로, 방사형 및 축방향 하중 용량과 30도 접촉각 및 컴팩트한 위치를 결합합니다. 제품보기 →

범위는 소형 위치 확인 장치가 더러운 환경에서도 견뎌야 하는 경우에 사용됩니다. 2RS 또는 ZZ 폐쇄 장치가 있는 30 및 38 시리즈 좁은 하우징의 경우 좁은 폭에서도 동일한 축 방향 위치 지정 기능을 제공합니다.

조기고장을 방지하는 장착순서

제조업체에 전달되는 불만 사항 지원의 대부분은 제조 문제가 아닌 조립 문제입니다. 아래 순서는 추력 끝에서 일치하는 쌍에 권장되는 순서입니다.

1. 샤프트 시트, 하우징 보어 및 스페이서 표면을 청소한 다음 다이얼 표시기로 숄더 런아웃을 확인하십시오. 총 0.002~0.005mm가 정밀 축의 합리적인 목표입니다.
2. 정반의 스페이서 평행도를 확인합니다. 0.01mm 평행하지 않은 스페이서는 외부 링을 기울이고 수백 뉴턴의 불균일한 예압을 조용히 추가합니다.
3. 표시된 순서대로 쌍을 맞추십시오. 일치하는 표시가 제공된 대로 정확하게 정렬되도록 유지하십시오. 하나의 링을 뒤집으면 예압과 하중선이 변경됩니다.
4. 조이기 전에 로크너트 나사산에 기름을 살짝 발라 적용된 토크가 마른 나사산의 마찰 대신 클램핑력으로 바뀌도록 한 다음 2~3단계로 지정된 값으로 조입니다.
5. 손으로 밀고 당기면서 나사 끝 부분에 대한 다이얼 표시기를 사용하여 축 이동을 측정한 다음 중간 하중에서 레버를 사용하여 반복하여 판독값이 증가하지 않는지 확인합니다.
6. 하우징 온도를 관찰하면서 점점 더 빠른 속도로 주행합니다. 30~60분 후 안정적인 판독값이 합격 기준이며 계속 상승하는 것은 합격 기준이 아닙니다.

첫 커트 전 확인사항

• 한쪽 끝만 축 방향으로 위치합니다. 두 개의 끝 부분이 조기 스러스트 베어링 고장의 가장 일반적인 원인입니다.
• 예압은 임무에 적합합니다. 고속 및 긴 수명을 위해서는 가벼움, 중절삭 및 견고함을 위해서는 중간, 결코 "최대한 빡빡"하지 않습니다.
• 윤활량은 추측되는 것이 아니라 측정됩니다. 작은 지지대 베어링에 그리스를 과도하게 바르면 그리스가 전혀 없는 것처럼 빠르게 휘젓고 과열됩니다.
• 커플링 정렬은 베어링을 고정하기 전이 아니라 베어링을 고정한 후에 확인합니다.

짧은 구매 체크리스트

지지 베어링이 지정되면 내경과 외경 이상의 문의가 필요합니다. 다음을 공급하는 구매자는 처음으로 사용 가능한 견적을 받습니다.

한 쌍을 포장에 표시된 예압과 일치하는 세트로 제공하도록 요청하고 입고, 매장 및 조립을 통해 해당 세트를 함께 보관하십시오. 혼합 쌍은 대가를 지불한 강성을 잃는 가장 조용한 방법입니다.

볼 스크류의 지지 베어링은 기계의 작은 부분이지만 반복성의 큰 부분을 차지합니다. 한쪽 끝을 배치하고 한쪽 끝을 자유롭게 배치하고, 추력 쌍에 견딜 수 있는 예압을 제공하고, 플로팅 끝을 완전히 자유롭게 유지하십시오. 베어링 자체가 약한 링크인 경우는 거의 없습니다. 그들 주변의 결정은 대개 다음과 같습니다.