Motoarele pas cu rulmenți îmbunătățite pot rezista la sarcini axiale uriașe

În zilele noastre, la hackerii noștri, este foarte obișnuit să încărcăm motoarele pas cu pas cu aceeași axă cu axa lor - mai ales când le conectăm la șuruburi sau roți melcate.Din păcate, motoarele pas cu pas nu sunt folosite cu adevărat pentru acest tip de sarcină și, dacă faceți acest lucru cu multă forță, motorul va fi deteriorat.Dar nu-ți fie frică.Dacă vă aflați în această situație, [Voind Robot] vă oferă o soluție de upgrade foarte simplă, dar foarte eficientă, care permite motorului dumneavoastră pas cu pas să gestioneze sarcinile axiale fără probleme.
În cazul lui [Voind Robot's], au început cu transmisia angrenajului melcat pe brațul robotizat.În cazul lor, brațul în mișcare poate aplica o sarcină axială uriașă arborelui treptat printr-un vierme - până la 30 Newtoni.O astfel de sarcină poate deteriora cu ușurință rulmenții interni ai motorului pas cu pas într-un timp scurt, așa că au ales niște armături cu două fețe.Pentru a atenua această problemă, au fost introduși doi rulmenți axiali, câte unul pe fiecare parte a arborelui.Rolul acestor rulmenți axiali este de a transfera forța de la arbore la carcasa motorului, care este un loc mai puternic pentru aplicarea acestei sarcini.
Această tehnică este foarte simplă, de fapt au trecut mai bine de cinci ani.Cu toate acestea, este încă foarte important astăzi pentru orice producător de imprimante 3D care ia în considerare conectarea unui șurub la un motor pas cu axa Z.Acolo, un singur rulment axial poate elimina orice joc axial și poate duce la o construcție generală rigidă.Ne place înțelepciunea de proiectare a mașinilor simple ca aceasta.Dacă sunteți în căutarea mai multor sfaturi pentru designul imprimantei, consultați articolul [Moritz] Workhorse Printer.
Da, acum cativa ani am facut o imprimanta varianta i3 numita i2 Samuel.Este proiectat cu rulment axial pe z pentru a elimina presiunea asupra pasului
Sarcina axială admisă a majorității motoarelor pas cu pas nu depășește masa *g.Dacă este mai mult, designul tău este defect sau amator, iar acesta este de obicei primul.
bună idee.Apropo, îmi poate spune cineva de unde pot cumpăra rulmenți mici?Am câțiva fani principali cu Doom™ rumble, dar încă funcționează.
„Acest truc este atât de simplu, de fapt au trecut mai bine de cinci ani.”Da, sunt de acord că rulmentul axial a fost inventat acum mai bine de cinci ani.
Motoarele pas cu pas par, în general, să aibă un anumit grad de plutire axială în arbore și sunt fixate cu șaibe elastice.Acest lucru este pentru a menține sarcina axială pe rulment în cadrul specificațiilor atunci când motorul se încălzește și are loc o dilatare termică diferită.Aranjamentul prezentat aici nu asigură dilatare termică, așa că pot exista încă probleme pe termen lung cu rulmenții motorului.Prezența sau absența va depinde de locația arborelui pe care este instalat rulmentul axial.În mod ideal, dispozitivul de împingere va fi situat la un capăt, iar celălalt capăt va pluti liber pe măsură ce piesa se extinde.De fapt, cel mai bine este să instalați rulmentul axial doar la capătul de ieșire, cât mai aproape posibil de rulmentul de ieșire și să vă bazați pe rulmentul de ieșire original pentru a controla forța în direcția în afara motorului.Presupunând (pentru demonstrație) un rulment 604 cu un arbore de 4 mm (în loc de arborele de 6 mm al lui Nema23), atunci sarcina radială radială este de 360 ​​N și sarcina axială nominală este de 0,25 ori (0,5 ori pentru rulmenți mai mari).Deci capătul de ieșire Bila originală cu canelura adâncă ar trebui să funcționeze, cu o sarcină axială de 90N.În exemplul dat (30N), în ceea ce privește durata de viață a rulmentului, de fapt nu pare să fie de îngrijorare.Cu toate acestea, flotorul axial din arbore împotriva arcului preîncărcat poate fi într-adevăr necesar să fie abordat, iar un singur rulment axial la capătul de ieșire poate face acest lucru.
Cu toate acestea, este mai bine să echipați viermele cu un set separat de rulmenți axiali și să lăsați întregul motor să plutească axial cu un dispozitiv de reacție de cuplu adecvat.Acesta este un aranjament comun în care motorul antrenează un șurub cu bile cu propriul rulment de contact unghiular stabilit printr-un cuplaj Lovejoy sau similar.Cu toate acestea, acest lucru adaugă multă lungime suplimentară.
Andy, o să scriu același lucru: se pare că a adăugat rulmenții fără goluri, sperând doar că rulmenții corecti pot rezista la sarcină.
Este ultimul paragraf.Dacă nu se utilizează rulmenți cu role conice sau rulmenți cu bile cu contact unghiular sau rulmenți axiali separati, motorul nu trebuie să suporte o sarcină axială mare pe arborele său.
Motorul trebuie să antreneze arborele printr-o curea, un angrenaj, un cuplaj elastic sau un cuplaj canelat.Cu cât rigiditatea cuplajului este mai mare, cu atât sunt mai mari cerințele de precizie ale motorului pentru alinierea arborelui.
De acord, aranjamentul ales aici poate fi chiar dăunător pentru durata de viață a motorului.Rulmenții cu bile ai motorului însuși sunt probabil să suporte încă o sarcină mare.Fotografia pare să arate suficient spațiu pentru a susține viermele.Alegerea de a sprijini melcul cu 2 rulmenți de contact unghiular la ambele capete și de a-l conduce printr-un arbore canelat sau un arbore cheie este deja o alegere mai bună, IMHO.Cuplajul flexibil din mijloc este o îmbunătățire suplimentară a acestuia.
Înainte de a atinge șaiba elastică în partea de jos, stepper-ul ime nu va suporta cu adevărat nicio sarcină axială, arborele și rulmentul sunt în poziție de alunecare
Depinde de stepper.De asemenea, am văzut că dacă șaibe elastice sunt comprimate prea mult, unul sau chiar ambii rulmenți vor suporta sarcina axială.
Așadar, așa cum am spus, atâta timp cât nu dați jos șaibă elastică, nu va exista nicio sarcină axială excesivă pe rulment.
Da, dar aceste șaibe elastice sunt de obicei foarte fragile, așa că, în astfel de aplicații, le puteți face cu ușurință.
@ThisGuy Aceasta este cheia rulmenților axiali, blochează rotorul în centru, astfel încât șaibe elastice nu vor funcționa niciodată
Știu că totul este relativ, dar nu pot să nu găsesc exagerarea de aici puțin interesantă - într-o unitate mai tradițională, „o sarcină axială uriașă de peste șase lire”
Aceasta este o alegere proastă.Rulmenții cu role funcționează bine, deoarece reduc frecarea prin rulare în loc de tragere - problema inerentă cu rulmenții axiali cu role este că capătul acului pe o/d se mișcă mai repede decât i/d (cu excepția cazului în care elementul acului este conic) Da, pentru majoritatea aplicațiilor, nimeni nu ia în considerare).Bineînțeles că există rulmenți axiali conici, dar acest tip este mai bine să folosească rulmenți axiali sferici - practic nu are limită de sarcină axială până când rulmentul se rupe sau garnitura este indentată, sau aceasta va trece de 6 lire.
În plus, după setarea unei preîncărcări adecvate pe rulmentul axial sferic, el nu are aproape nicio rezistență radială.Bună idee, ar fi putut fi folosite câteva opinii ale experților.
Prostia mea, impresia mea este că a folosit rulmenți cu role cu ace drepte, dar acele curse centrale nu arată ca niște piese
Îmi place să discut despre toate configurațiile și setările diferitelor rulmenți și îmi place seria de articole care acoperă rolele conice și rulmenții axiali conici în exemple reale de design.Îmi amintește de strungul pe care îl proiectez.
Doar din poza, daca se poate, as aseza un suport la capatul arborelui stepper-ului.Majoritatea forțelor de uzură și de încărcare laterală pot fi gestionate mai bine de suportul în poziția de deviere laterală maximă.
De acord cu comentariile despre rulmenții cu role conice, axul de strung le folosește în perechi preîncărcate în față, deoarece sunt proiectate să reziste atât la sarcini axiale, cât și laterale, la fel cum o produce angrenajul melcat aici.
Pot folosi un cuplaj flexibil servo, un cuplaj spider sau un cuplaj cu prune pentru a separa arborele motorului pas cu pas de arborele care antrenează angrenajul melcat?Nu sunt sigur de sarcina de torsiune cu care se confruntă.Sau poate un angrenaj 1:1?
Apoi, ei pot direcționa forța în cadrul de montare a motorului fără aproape nicio forță către arborele pas cu pas.
Ar trebui să utilizați rulmenți care pot accepta sarcinile de tracțiune așteptate (contact unghiular, conic, tracțiune etc.), cu bile sau șuruburi trapezoidale în orice caz.De obicei, rulmenții motorului nu pot rezista la astfel de sarcini, iar nerespectarea corectă a șurubului va avea un impact negativ asupra preciziei.În mod ideal, ansamblul de poziționare a șuruburilor este 100% autoportant, nu este nevoie să vă conectați la motor, motorul oferă doar cuplu.Acesta este designul mașinii 101. Dacă sarcina se încadrează în specificație, puteți abandona rulmentul axial, dar de obicei este o practică proastă să faceți acest lucru, deoarece sarcina de tracțiune poate cauza alinierea greșită a componentelor interne ale motorului, afectând astfel performanța. .Doar uitați-vă la orice rulment obișnuit cu bile și verificați sarcina de tracțiune acceptabilă, puteți fi de fapt surprins cât de mică este sarcina nominală de tracțiune în majoritatea cazurilor.
Deoarece nu există un buton de editare, am mai adăugat că, în majoritatea cazurilor, în funcție de nivelul de precizie de care aveți nevoie, angrenajele melcate folosite în toate scopurile și scopurile pot fi considerate ca bile sau șuruburi conice, deoarece forțele sunt aproape în aceeași direcție. .
Sarcina pe angrenajul melcat este semnificativ diferită de sarcina pe Acme sau șurubul cu bile.Deoarece șuruburile Acme și cu bile sunt utilizate cu piulițe pline, sarcina este aproape pur axială.Viermele acționează doar asupra angrenajului pe o parte, deci există o sarcină radială.
Voi merge pe altă cale și mulți oameni vor fi surprinși să afle cât de mare este capacitatea de încărcare axială a rulmentului cu bile.Cel puțin 25% sarcină radială, secțiune mai grea cu 50%/lagăr mai mare.
În orice caz, dacă nu vă deranjează scurtarea severă a duratei de viață a rulmentului și posibilele defecțiuni catastrofale, vă rugăm să continuați să utilizați rulmenți cu bile standard pentru a face față sarcinilor de tracțiune!FWIW, atunci când rulmentul standard cu bile suportă sarcina de tracțiune, aria de contact este redusă semnificativ.Dacă dimensiunea rulmentului este suficient de mare, este posibil să nu vedeți nimic grav sau periculos, dar acest lucru nu este tipic, mai ales când piesele dvs. sunt „ieftine”.
Acum ești exact opusul.Dacă producătorul rulmentului spune că este potrivit pentru o sarcină radială de x Newton, aceasta este specificația.
Cifrele mele se bazează pe ghidul online SKF.S-ar putea să-și cunoască locația mai bine decât tine.Dacă preferați argumente anecdotice aleatorii: rulmenții roților motocicletei sunt o pereche de bile adânci, văd forțele în toate direcțiile aproape aleatoriu și pot fi folosiți pentru o lungă perioadă de timp.Am condus cel puțin 120.000 de mile în testul meu.
„Rulmentul cu bile” implicit este o bilă adâncă.Dacă nu este nimic altceva, este o minge de deep groove.Vezi categoriile aici.https://simplybearings.co.uk/shop/Products-All-Bearings/c4747_4514/index.html
Prin utilizarea site-ului și serviciilor noastre, sunteți de acord în mod explicit cu plasarea cookie-urilor noastre de performanță, funcționalitate și publicitate.Află mai multe


Ora postării: iunie-02-2021