Передача гайка винт и подшипники.
Добрый день.
Нужно сделать линейную передачу, горизонтальную. Собираюсь брать трапецеидальную передачу с бронзовой гайкой.
Почитал, погуглил, возникло много вопросов, помогите, пожалуйста разобраться.
- Как крепить её на опоры? Как я понял необходимо на свободном конце радиальный подшипник, нужно ли его как-то крепить гайкой, стопорным кольцом?
- А на другую сторону, с которой ШГ, два радиально-упорных подшипника? Опять нужно ли их как-то фиксировать? Что-то их трудно найти под 6мм, можно ли заменить радиальными?
- Что значит люфт подшипников, как их убирать и на что они влияют? Где в этой передаче они есть?
- Как крепить два подшипника вместе? Просто одевать рядом вплотную?
- Ещё читал что-то про преднатяг гайки, иначе люфтить будет и точность теряться?
- Трепецеидальный винт С8, ШГ 200 полных шагов, какую точность и разрешение, а так же минимальную скорость без рывков можно получить?
винт 10х2, нагрузка будет маленькая, грамм 100-150, длина 200мм.
Спасибо.
Что будет двигать эта линейная передача - т.е. что и как будет крепиться к гайке?
Что будет двигать эта линейная передача - т.е. что и как будет крепиться к гайке?
Гайка будет вставляться/крепиться в параллелепипед, который будет ходить по двум направляющим валам. На этом параллелепипеде уже будет зажим, который и нужно двигать.
Т.е. просто перегонять ваш параллепипед зи одного конечного положения в другое??
Т.е. просто перегонять ваш параллепипед зи одного конечного положения в другое??
Да, зажим держит волокно, его нужно натягивать, не порвав. При этом важна точность.
Например: вытянуть волокно на 2.00 мм.
Аха… т.е. нужна точность позиционирования ну и естественно возможность управлять этим позиционированием???
Точность какова должна быть?
Вообще-то вы обращаетесь за помощью и даже не удосужились подробно описать узел, который вы собираетесь изготовить… Обычно на такие просьбы мало кто реагирует.
Кстати и каков бюджет?
- Как крепить её на опоры? Как я понял необходимо на свободном конце радиальный подшипник, нужно ли его как-то крепить гайкой, стопорным кольцом?
- А на другую сторону, с которой ШГ, два радиально-упорных подшипника? Опять нужно ли их как-то фиксировать? Что-то их трудно найти под 6мм, можно ли заменить радиальными?
- Что значит люфт подшипников, как их убирать и на что они влияют? Где в этой передаче они есть?
- Как крепить два подшипника вместе? Просто одевать рядом вплотную?
- Ещё читал что-то про преднатяг гайки, иначе люфтить будет и точность теряться?
- Трепецеидальный винт С8, ШГ 200 полных шагов, какую точность и разрешение, а так же минимальную скорость без рывков можно получить?
винт 10х2, нагрузка будет маленькая, грамм 100-150, длина 200мм.
1)Да. Подшипник нужен безусловно. В идеале два: радиальный и опорный. Конструкций крепления можно предложить несколько. Можно проточить резьбовую гайку с помощью соответствующего метчика или изготовить метчик из обрезка трапециевидной оси. Можно сделать из пластика путем нагрева и обжима какого нибудь твердого но не термостойкого пластика (капролон например). Я сделал из металлической гайки большего размера просверлив в ней отверстие поперек и нарезав в нем резьбу 3мм. Вкрутил винт и получил упорную гайку. Вполне держит, хотя - и не лучший вариант, чего уж там…
2)На сторону ШД система крепления желательно аналогичная из двух типов подшипников. Но если нет упорных, то можно и даже и одним радиальный обойтись, но это как говорится - не на долго выйдет. Не рассчитаны они на нагрузки вдоль оси вращения. Все равно посыпятся, вопрос только когда
3) Люфт подшипников однозначно будет, но при нормальном креплении муфты и преднатяге вала, он минимально будет влиять. Если конечно подшипник уже не разболтался в усмерть. В идеале этого всего можно избежать в связке радиальный- упорный подшипник.
4) самая простая схема - тупо рядом. Иногда разделяют по обе стороны стенки крепления. Есть подшипники уже впрессованные в стойки креплений. От конструкции зависит! Единственное что - они должны быть жестко вложены в кроватки для избежания биений перпендикулярно оси вращения.
5)Преднатяг гайки - да, устранить люфт. Если речь о ходовой гайке. Есть несколько схем. Но надо сразу понимать, что такой преднатяг затрудняет несколько движение гайки по валу, и поэтому это надо учесть в мощности двигателей. Иначе заклинивания и пропуски шагов - гарантированы!
6)Не очень понимаю что значит без рывков? С хорошей смазкой вала и точной юстировкой направляющих и ходовой гайки - можно с очень высокой скоростью перемещать гайку. Думаю до метра-2 в минуту - запросто! Другое дело, смогут ли шаговики такую скорость обеспечить?
Аха… т.е. нужна точность позиционирования ну и естественно возможность управлять этим позиционированием???
Точность какова должна быть?Вообще-то вы обращаетесь за помощью и даже не удосужились подробно описать узел, который вы собираетесь изготовить… Обычно на такие просьбы мало кто реагирует.
Кстати и каков бюджет?
Спасибо за замечание, в следующий раз учту, думал этих данных будет достаточно.
Для начала хотелось бы получить сотую мм, чем точнее тем лучше.
По бюджету, ШВП как-то дороговато выходит, решил делать на трапецеидальном винте. Потратить планирую около 6-8к на винт, гайку, направляющие, ШГ и драйвер.
1)Да. Подшипник нужен безусловно. В идеале два: радиальный и опорный. Конструкций крепления можно предложить несколько. Можно проточить резьбовую гайку с помощью соответствующего метчика или изготовить метчик из обрезка трапециевидной оси. Можно сделать из пластика путем нагрева и обжима какого нибудь твердого но не термостойкого пластика (капролон например). Я сделал из металлической гайки большего размера просверлив в ней отверстие поперек и нарезав в нем резьбу 3мм. Вкрутил винт и получил упорную гайку. Вполне держит, хотя - и не лучший вариант, чего уж там…
2)На сторону ШД система крепления желательно аналогичная из двух типов подшипников. Но если нет упорных, то можно и даже и одним радиальный обойтись, но это как говорится - не на долго выйдет. Не рассчитаны они на нагрузки вдоль оси вращения. Все равно посыпятся, вопрос только когда
3) Люфт подшипников однозначно будет, но при нормальном креплении муфты и преднатяге вала, он минимально будет влиять. Если конечно подшипник уже не разболтался в усмерть. В идеале этого всего можно избежать в связке радиальный- упорный подшипник.
4) самая простая схема - тупо рядом. Иногда разделяют по обе стороны стенки крепления. Есть подшипники уже впрессованные в стойки креплений. От конструкции зависит! Единственное что - они должны быть жестко вложены в кроватки для избежания биений перпендикулярно оси вращения.
Т.е. делаем как на рисунке? ставим подшипники вплотную рядом в опору, одеваем на вал и затягиваем гайкой. Затягивать с одной стороны только?
Иногда разделяют по обе стороны стенки крепления.
Не совсем понял, это как?
жестко вложены в кроватки
Это я так понимаю, что жестко вставлена в паз для подшипника?
5)Преднатяг гайки - да, устранить люфт. Если речь о ходовой гайке. Есть несколько схем. Но надо сразу понимать, что такой преднатяг затрудняет несколько движение гайки по валу, и поэтому это надо учесть в мощности двигателей. Иначе заклинивания и пропуски шагов - гарантированы!
Нагрузки у меня маленькие, важнее точность.
6)Не очень понимаю что значит без рывков? С хорошей смазкой вала и точной юстировкой направляющих и ходовой гайки - можно с очень высокой скоростью перемещать гайку. Думаю до метра-2 в минуту - запросто! Другое дело, смогут ли шаговики такую скорость обеспечить?
Я наоборот хочу крутить очень медленно, если будут очень редкие шаги, разве не будет рывков? Собираюсь делать микрошаг 1/32 как раз для увеличения плавности кручения.
З.Ы. Спасибо всем за помощь.
Т.е. делаем как на рисунке? ставим подшипники вплотную рядом в опору, одеваем на вал и затягиваем гайкой. Затягивать с одной стороны только?
Да. Примерно так. По вашей схеме затягивается только с одной стороны. С другой стороны гайка если и ставится, то по схеме когда два радиальных подшипника вставляются по разные стороны от стенки, дабы префиксировать их и осуществить натяг вала.
Это я так понимаю, что жестко вставлена в паз для подшипника?
Именно. Просто паз это вроде про продолговатые прямоугольные вырезы говорят. Хотя, могу наверное и ошибаться.
Нагрузки у меня маленькие, важнее точност
Под нагрузками я имел ввиду потянет ли двигатель! Выбор люфта ходовой гайки по любому ухудшает скольжение гайки по резьбе, хотя бы из-за увеличения площади соприкосновения. Не говоря уже о том что есть еще и дополнительное боковое усилие на резьбу и гайки и винта, что так же усиливает трение. Я как то немного пережал чуток когда экспирементировал на шпильках и стал ловить постоянные клины. Если брать хороший каленный винт и нормальную бронзовую гайку, то заметить люфты гайки будет весьма сложно. Скорее проявятся от недостаточной жесткости конструкции или прогибов направляющих.
Я наоборот хочу крутить очень медленно, если будут очень редкие шаги, разве не будет рывков? Собираюсь делать микрошаг 1/32 как раз для увеличения плавности кручения.
Не знаю какая Вам точность нужна конечно, но у меня такой же вал практически стоит. Хоть на 1\32 хоть на полном шаге особой разницы в плавности движений на полной скорости я не заметил. Другое дело что на полном шаге инерционность якоря немного выше выходит ну и выше расход по току и немного сильнее греются движки. Если Вам не требуется ювелирная гравировка с точность в сотки в 3D (а на таких валах ее и не достигнешь), то советую вообще не заморачиваться по этому поводу. В любом случае, для высокой точности требуются ШВП а не трапецивидный вал+бронзовая гайка.
Для начала хотелось бы получить сотую мм,
Ну если вы такую точность получите для начала, то вам очень крупно повезло…
При длине вала трапеции в 200 мм и при изменении температуры вала на 20 градусов - он удлиниться уже больше чем на сотку…
Опора вала, описанная starfair и изображенная с его слов вами - вообще бред какой-то…
Вот примеры конструкций…
Вопрос ко всем. А что значит на паре винт/гайка получить высокую точность? Я так понимаю, что речь о точности перемещения гайки в соответствии с углом поворота винта? Так тогда очевидно, что шаг резьбы должен быть как можно меньше. Сравните точность перемещения резьбового соединения М2 с шагом 0,25 мм и резьбу М10 с шагом 1,5 мм. Поверните вал на один оборот в первом и во втором случае. Будет разница? А если повернуть на 1/32 оборота? А на ШВП какой минимальный шаг резьбы можно иметь, кто подскажет?
Я как то немного пережал чуток когда экспирементировал на шпильках и стал ловить постоянные клины.
А это не потому, что сталь на шпильках “пластилиновая”? Попробуйте шлифованную резьбу на стали с твёрдостью где-нибудь 62 единицы HRC и клина не будет.
Я наоборот хочу крутить очень медленно, если будут очень редкие шаги, разве не будет рывков? Собираюсь делать микрошаг 1/32 как раз для увеличения плавности кручения.
Только мелкая и качественная резьба на твёрдом валу. Гайка спаренная с компенсацией осевого люфта. Для передачи усилий конечно резьба трапециевидная, если усилия небольшие, то и треугольник сгодится, и на треугольной шаг можно нарезать мельче на токарном станке.
При длине вала трапеции в 200 мм и при изменении температуры вала на 20 градусов - он удлиниться уже больше чем на сотку…
И что будет? Гайка тоже на сотку переместится вместе с валом? Сомневаюсь я однако, что она за валом начнёт двигаться, если её не крутить относительно него. Вал наверное удлинится и как вперёд, так и назад.😁
А та сотка, или больше, чем сотка, рассредоточится на каждом витке резьбы вала, увеличив в итоге шаг резьбы на дельта пси (так математики говорят, когда почти ничего), точнее - сотка, делённая на количество витков самого этого вала. А как я уже писал, точность передачи зависит от угла поворота гайки относительно винта и при увеличении шага на “почти ничего” погрешность будет на молекулярном уровне.
Это я привёл в качестве примера, для понимания, что такое точность одна сотка.
Производители ШВП класса С7 дают гарантию на отклонение шага на длине 300мм не более 0,05мм. А ТС хочет добиться точности в одну сотку на трапеции неизвестного производителя, изготовленную с неизвестной точностью.
А как я уже писал, точность передачи зависит от угла поворота гайки относительно винта и при увеличении шага на “почти ничего” погрешность будет на молекулярном уровне.
Точность передачи зависит в первую очередь от того, с какими полями допусков изготовлены винт и гайка. Если у вас неравномерность шага больше 0,02 мм - то при любом шаге точности в 0,01 мм вы не достигнете.
Передача винт гайка предполагает не только один оборот винта при работе…
Опора вала, описанная starfair и изображенная с его слов вами - вообще бред какой-то…
Вот примеры конструкций…
С чего это бред? Подавляющее большинство хоббийных станков (а мы же тут не делаем промышленного уровня станки, не так ли?) именно так и делаются. Никто не впрессовывает подшипники в станину или боковину станка. Обычная выемка куда вставлен подшипник и прижат для уменьшения радиальных и продольных биений вала с двух сторон гайками. Более того, упорный подшипник стават далеко не всегда, а лишь на сравнительно больших станках, или где большие скорости падачи. На размерах рабочей зоны в А4-А3 они вообще чаще всего особого смысла не будут иметь, ибо нагрузки на валу не такие уж и большие. А уж тем более нет смысла морочиться с впрессовкой подшипников!
Подавляющее большинство хоббийных станков (а мы же тут не делаем промышленного уровня станки, не так ли?)
А какая разница, хоббийный или промышленный станок строится? Есть выработанные десятилетиями принципы конструирования приводов станков, которые ещё никто не отменял, а тем более когда заявляется точность 0,01мм!
Точность передачи зависит в первую очередь от того, с какими полями допусков изготовлены винт и гайка. Если у вас неравномерность шага больше 0,02 мм - то при любом шаге точности в 0,01 мм вы не достигнете.
Передача винт гайка предполагает не только один оборот винта при работе…
Видимо я не совсем доступно объяснял, хотя старался. Про допуски при изготовлении винта и гайки всё понятно и с этим я не спорю. Идеальных винтов и гаек не бывает. Но, говоря про шаг, я имел ввиду другое. Возьмём два винта с разным шагом резьбы. К примеру, первый винт имеет шаг 0,5 мм, а другой 3 мм. Если валы повернуть на один оборот, то гайки переместятся на величину шага: в первом случае 0,5 мм, во втором на 3 мм. Как ясно из начальных условий, винты вращаются шаговыми двигателями. Минимальный микрошаг ШД равен 1/32. На меньшую величину он повернуться не сможет. Поэтому при меньшем шаге резьбы перемещение гайки составит 0,5 мм делённое на 32, а именно 0,015625 мм. А вот если шаг резьбы равен 3 мм, то при повороте на 1/32 перемещение гайки уже будет 3 мм делённое на 32, т.е. 0,09375 мм. Получается, как бы мы не старались, но при шаге резьбы 3 мм мы не сможем перемещать гайку на расстояние, меньшее, чем 0,09 мм. Нам этого просто не даст сделать шаговый двигатель из-за его дискретности поворотов. Но в то же время, если шаг резьбы будет не 0,5 мм, а 0,52 мм, т.е. с погрешностью 0,02 мм, то одно микроперемещение составит 0,52 мм делённое на 32 и составит 0,01625 мм. Разница от первого варианта с шагом 0,5 составляет 0,6 микрона, а не одна сотка.
Получается, как бы мы не старались, но при шаге резьбы 3 мм мы не сможем перемещать гайку на расстояние, меньшее, чем 0,09 мм. Нам этого просто не даст сделать шаговый двигатель из-за его дискретности поворотов.
Это просто открытие!
А ничего, что обычный шаговый двигатель за один оборот совершает 200 шагов, что в пересчёте при микрошаге 1/32 и шаге резьбы 3мм даст минимальное перемещение гайки 0,00046875мм…
Это просто открытие!
Я сравниваю резьбы при одном и том же угле поворота. Согласен, что для начального сравнения надо было бы взять цифру 200, а не 32. Но суть от этого не меняется. Да, гайка будет перемещаться гораздо медленнее, но зато плавнее и точнее в случае с более мелкой резьбой, чем крупной.
Получается, как бы мы не старались, но при шаге резьбы 3 мм мы не сможем перемещать гайку на расстояние, меньшее, чем 0,09 мм
Признаю, что на самом деле эту цифру надо бы разделить ещё и на 200. Да тут я поспешил с выводом. Думая о резьбе, забыл, что шаг 200 ещё и дробится.
Не нужно ещё и забывать про динамику( читай производительность) станка.
При малых шагах винтов станок будет не производителен
А какая разница, хоббийный или промышленный станок строится? Есть выработанные десятилетиями принципы конструирования приводов станков, которые ещё никто не отменял, а тем более когда заявляется точность 0,01мм!
Сотка по мне так вообще трудно достижима без просто каменных (чугунных) станин под тонну весом и всей соответствующей обвязки. Какой смысл здесь об этом говорить? Мы же про реалистичные схемы говорим с реалистичным бюджетом, вроде как!