Крокові двигуни з підшипниками можуть витримувати величезні осьові навантаження

Зараз наші хакери дуже часто завантажують крокові двигуни тією самою віссю, що й їхня вісь, особливо коли ми з’єднуємо їх із ходовими гвинтами чи черв’ячними передачами.На жаль, крокові двигуни насправді не використовуються для такого роду навантажень, і застосування великої сили призведе до пошкодження двигуна.Але не бійся.Якщо ви потрапили в таку ситуацію, [Voind Robot] надасть вам дуже просте, але дуже ефективне рішення для оновлення, яке дозволить вашому кроковому двигуну справлятися з осьовими навантаженнями без проблем.
У випадку [робота Voind] вони почали з черв’ячного приводу на роботизованій руці.У їхньому випадку рухома рука може прикладати через черв’як величезне осьове навантаження на кроковий вал — до 30 Ньютонів.Таке навантаження може легко пошкодити внутрішні підшипники крокового двигуна за короткий час, тому вони вибрали двостороннє посилення.Щоб полегшити цю проблему, було введено два упорні підшипники, по одному з кожного боку валу.Роль цих упорних підшипників полягає в передачі зусилля від вала до корпусу двигуна, який є сильнішим місцем для застосування цього навантаження.
Ця техніка дуже проста, адже їй вже більше п'яти років.Тим не менш, сьогодні це все ще дуже важливо для будь-якого виробника 3D-принтерів, який розглядає можливість підключення ходового гвинта до крокового двигуна осі Z.Тут один упорний підшипник може усунути будь-який осьовий люфт і створити загальну жорстку конструкцію.Нам подобається проста мудрість проектування машин, як ця.Якщо ви шукаєте більше порад щодо дизайну принтера, перегляньте статтю [Moritz] Workhorse Printer.
Так, кілька років тому я створив варіант принтера i3 під назвою i2 Samuel.Він розроблений з упорним підшипником на z для усунення тиску на степпер
Допустиме осьове навантаження більшості крокових двигунів не перевищує маси *g.Якщо більше, ваш дизайн є помилковим або аматорським, і зазвичай це перший.
гарна ідея.До речі, може хтось підкаже, де можна купити маленькі підшипники?У мене є чимало основних шанувальників гри Doom™, але вони все ще працюють.
«Цей трюк настільки простий, що минуло більше п’яти років».Так, я згоден, що підп'ятник був винайдений більше п'яти років тому.
Крокові двигуни, як правило, мають певний осьовий поплавок у валу та фіксуються пружинними шайбами.Це необхідно для того, щоб осьове навантаження на підшипник залишалося в межах специфікації, коли двигун нагрівається та виникає різне теплове розширення.Показане тут розташування не забезпечує теплового розширення, тому все ще можуть виникнути довгострокові проблеми з підшипниками двигуна.Наявність або відсутність буде залежати від розташування вала, на якому встановлений підп'ятник.В ідеалі всі тягові пристрої будуть розташовані на одному кінці, а інший кінець буде вільно плавати, коли частина розширюється.Насправді, найкраще встановлювати лише упорний підшипник на вихідному кінці, якомога ближче до вихідного підшипника, і покладатися на оригінальний вихідний підшипник для керування тягою в напрямку поза двигуном.Припускаючи (для демонстрації) підшипник 604 з валом діаметром 4 мм (замість вала Nema23 діаметром 6 мм), тоді радіальне радіальне навантаження становить 360 Н, а номінальне осьове навантаження становить 0,25 раза (0,5 раза для більших підшипників).Отже, вихідний кінець. Оригінальна куля з глибокою канавкою має працювати з осьовим навантаженням 90 Н.У наведеному прикладі (30N), з точки зору терміну служби підшипника, це насправді не викликає занепокоєння.Однак осьовий поплавок у валу проти попередньо натягнутої пружини дійсно може потребувати уваги, і це може зробити один упорний підшипник на вихідному кінці.
Однак краще оснастити черв’як окремим набором упорних підшипників і дозволити всьому двигуну плавати в осьовому напрямку за допомогою відповідного пристрою реагування на крутний момент.Це звичайне розташування, в якому двигун приводить у рух кульковий гвинт із власним радіально-упорним підшипником через муфту Лавджоя або подібну.Однак це додає багато додаткової довжини.
Енді, я збираюся написати те саме: він, здається, додав підшипники без зазорів, просто сподіваючись, що правильні підшипники витримають навантаження.
Це останній абзац.Якщо не використовуються конічні роликові підшипники, радіально-упорні кулькові підшипники або окремі упорні підшипники, двигун не повинен нести велике осьове навантаження на свій вал.
Двигун повинен приводити в рух вал через ремінь, шестерню, еластичну муфту або шліцьову муфту.Чим більша жорсткість муфти, тим вищі вимоги до точності центрування валів двигуна.
Погодьтеся, обране тут розташування може навіть нашкодити терміну служби мотора.Кулькові підшипники самого двигуна, швидше за все, все ще витримують велике навантаження.Здається, що на фотографії достатньо місця для підтримки хробака.Вибір опори черв’яка за допомогою 2 радіально-упорних підшипників на обох кінцях і протягування його через шліцьовий або шпонковий вал – це вже кращий вибір, IMHO.Гнучка муфта посередині є подальшим удосконаленням.
Перш ніж ви торкнетеся пружинної шайби до нижньої частини, степпер ime не буде нести жодного осьового навантаження, вал і підшипник знаходяться в ковзаючій посадці
Залежить від степпера.Я також бачив, що якщо пружинні шайби стиснуті занадто сильно, один або навіть обидва їхні підшипники будуть нести осьове навантаження.
Тож, як я вже сказав, якщо ви не опустите пружинну шайбу, надмірного осьового навантаження на підшипник не буде.
Так, але ці пружинні шайби, як правило, дуже крихкі, тому в таких випадках їх можна легко витягнути.
@ThisGuy Це ключ до опорних підшипників, вони фіксують ротор у центрі, тому пружинні шайби ніколи не працюватимуть
Я знаю, що все відносно, але я не можу не вважати перебільшення тут дещо цікавим — у більш традиційних одиницях «велике осьове навантаження понад шість фунтів»
Це поганий вибір.Роликові підшипники працюють добре, тому що вони зменшують тертя шляхом кочення, а не тягання. Внутрішня проблема упорних голчастих роликових підшипників полягає в тому, що кінець голки на o/d рухається швидше, ніж i/d (якщо голчастий елемент не конічний) Так, для більшість заявок ніхто не розглядає).Звичайно, існують упорні конічні голчасті підшипники, але цьому хлопцеві краще використовувати сферичні упорні підшипники — у нього в основному немає обмежень на осьове навантаження, доки підшипник не зламається або прокладка не вдавиться, або це перевищить 6 фунтів.
Крім того, після встановлення належного попереднього натягу на сферичному підп'ятнику він практично не має радіального опору.Гарна ідея, можна було використати деякі експертні думки.
Моя дурниця, моє враження таке, що він використовував прямі голчасті роликові підшипники, але ці центральні колеса не виглядають як деталі
Мені подобається обговорювати всі різні конфігурації та налаштування підшипників, і мені подобається серія статей про конічні ролики та конічні упорні підшипники на реальних прикладах конструкції.Нагадує мені токарний верстат, який я проектую.
Просто з зображення, якщо можливо, я б розмістив опору на кінці вала степера.Більшість сил зносу та бокових навантажень краще впорається опорою в положенні максимального бічного відхилення.
Погоджуючись із зауваженнями щодо конічних роликових підшипників, шпиндель токарного верстата використовує їх парами з попереднім натягом спереду, оскільки вони розроблені, щоб витримувати як осьові, так і бічні навантаження, як і черв’ячна передача.
Чи можуть вони використовувати гнучку муфту сервоприводу, гнучку муфту або гнучку муфту, щоб відокремити вал крокового двигуна від вала, який приводить у рух черв’ячну передачу?Не впевнений щодо крутильного навантаження, з яким вони мають справу.Чи, можливо, передача 1:1?
Тоді вони можуть спрямовувати зусилля на раму кріплення двигуна, майже не застосовуючи зусилля до крокового валу.
Ви повинні використовувати підшипники, які можуть прийняти очікувані навантаження тяги (кутовий контакт, конусність, тяга тощо), у будь-якому випадку з кульками або трапецієподібними гвинтами.Підшипники двигуна зазвичай не витримують таких навантажень, і відсутність належної підтримки гвинта негативно вплине на точність.В ідеалі вузол позиціонування гвинта є 100% самопідтримуючим, не потребує підключення до двигуна, двигун забезпечує лише крутний момент.Це дизайн машини 101. Якщо навантаження відповідає специфікації, ви можете відмовитися від упорного підшипника, але це, як правило, є поганою практикою, оскільки упорне навантаження може призвести до неправильного розташування внутрішніх компонентів двигуна, що вплине на продуктивність. .Просто подивіться на будь-який звичайний кульковий підшипник і перевірте прийнятне натискне навантаження, ви можете бути здивовані, наскільки малим є номінальне натискне навантаження в більшості випадків.
Оскільки кнопки редагування немає, я також додав, що в більшості випадків, залежно від рівня точності, який вам потрібен, черв’ячні передачі, які використовуються для всіх намірів і цілей, можна вважати кульками або конічними гвинтами, оскільки сили діють майже в тому самому напрямку. .
Навантаження на черв'ячну передачу істотно відрізняється від навантаження на акме або кульковий гвинт.Оскільки Acme і кулькові гвинти використовуються з повними гайками, навантаження є майже чисто осьовим.Черв'як діє на шестерню тільки з одного боку, тому виникає радіальне навантаження.
Я піду іншим шляхом, і багато людей будуть здивовані, дізнавшись, наскільки велика осьова навантажувальна здатність кулькового підшипника.Принаймні 25% радіального навантаження, на 50% важча секція/більший підшипник.
У будь-якому випадку, якщо ви не проти значного скорочення терміну служби підшипників і можливих катастрофічних поломок, будь ласка, продовжуйте використовувати стандартні кулькові підшипники для роботи з упорними навантаженнями!FWIW, коли стандартний кульковий підшипник несе на собі тягу, площа контакту значно зменшується.Якщо розмір підшипника досить великий, ви можете не побачити нічого серйозного або небезпечного, але це не типово, особливо коли ваші деталі «дешеві».
Тепер ти якраз навпаки.Якщо виробник підшипника каже, що він підходить для радіального навантаження x Ньютон, це є специфікація.
Мої цифри базуються на онлайн-довіднику SKF.Вони можуть знати своє місцезнаходження краще за вас.Якщо ви віддаєте перевагу випадковим анекдотичним аргументам: колісні підшипники мотоциклів — це пара кульок із глибокими канавками, вони сприймають зусилля в усіх напрямках майже довільно, і їх можна використовувати протягом тривалого часу.Я проїхав принаймні 120 000 миль у своєму тесті.
Типовим «кульковим підшипником» є кулька з глибокою канавкою.Якщо це не що інше, це м'яч глибокої канавки.Перегляньте категорії тут.https://simplybearings.co.uk/shop/Products-All-Bearings/c4747_4514/index.html
Користуючись нашим веб-сайтом і послугами, ви однозначно погоджуєтеся на розміщення наших продуктивних, функціональних і рекламних файлів cookie.Вивчайте більше


Час публікації: 02 червня 2021 р