Стъпковите двигатели с подобрени лагери могат да издържат на огромни аксиални натоварвания

В днешно време сред нашите хакери е много обичайно да се зареждат стъпкови двигатели със същата ос като тяхната ос - особено когато ги свързваме към водещи винтове или червячни зъбни колела.За съжаление, стъпковите двигатели всъщност не се използват за такъв вид натоварване и ако го направите с много сила, ще повредите двигателя.Но не се страхувайте.Ако попаднете в тази ситуация, [Voind Robot] ви предоставя много просто, но много ефективно решение за надграждане, което позволява на вашия стъпков двигател да се справя с аксиални натоварвания без проблеми.
В случая с [Robot на Voind] те започнаха с червячно задвижване на роботизираната ръка.В техния случай движещото се рамо може да приложи огромно аксиално натоварване върху стъпковия вал чрез червяк - до 30 нютона.Такова натоварване може лесно да повреди вътрешните лагери на стъпковия двигател за кратко време, така че те избраха някаква двустранна армировка.За да се облекчи този проблем, бяха въведени два аксиални лагера, по един от всяка страна на вала.Ролята на тези аксиални лагери е да прехвърлят силата от вала към корпуса на двигателя, което е по-силно място за прилагане на това натоварване.
Тази техника е много проста, всъщност тя е била повече от пет години.Независимо от това, днес все още е много важно за всеки производител на 3D принтер, който обмисля свързването на водещ винт към стъпков двигател по Z-ос.Там един аксиален лагер може да елиминира всяка аксиална хлабина и да доведе до цялостна твърда конструкция.Харесваме простата мъдрост за дизайна на машината като тази.Ако търсите повече съвети за дизайн на принтер, вижте статията [Moritz's] Workhorse Printer.
Да, преди няколко години направих i3 вариант на принтер, наречен i2 Samuel.Той е проектиран с аксиален лагер на z, за да елиминира натиска върху степера
Допустимото аксиално натоварване на повечето стъпкови двигатели не надвишава масата *g.Ако е повече, дизайнът ви е грешен или аматьорски и обикновено това е първият.
добра идея.Между другото, някой може ли да ми каже от къде мога да си купя малки лагери?Имам доста основни фенове с Doom™ rumble, но те все още работят.
„Този ​​трик е толкова прост, че всъщност са минали повече от пет години.“Да, съгласен съм, че аксиалният лагер е изобретен преди повече от пет години.
Стъпковите двигатели обикновено изглежда имат известна степен на аксиално плаване във вала и са фиксирани с пружинни шайби.Това е, за да се поддържа аксиалното натоварване на лагера в рамките на спецификацията, когато двигателят се нагрее и се получи различно топлинно разширение.Показаното тук разположение не осигурява топлинно разширение, така че все още може да има дългосрочни проблеми с лагерите на двигателя.Наличието или отсъствието ще зависи от местоположението на вала, на който е монтиран опорният лагер.В идеалния случай всички тласкащи устройства ще бъдат разположени в единия край, а другият край ще се движи свободно, докато частта се разширява.Всъщност, най-добре е да монтирате аксиалния лагер само в изходния край, възможно най-близо до изходящия лагер, и да разчитате на оригиналния изходен лагер, за да контролирате тягата в посока извън двигателя.Ако приемем (за демонстрация) лагер 604 с 4 mm вал (вместо 6 mm вал на Nema23), тогава радиалното радиално натоварване е 360 N, а номиналното аксиално натоварване е 0,25 пъти (0,5 пъти за по-големи лагери).Така че изходният край. Оригиналната топка с дълбоки канали трябва да работи с аксиално натоварване от 90N.В дадения пример (30N), по отношение на живота на лагера, това всъщност не изглежда да е от значение.Въпреки това, аксиалният поплавък във вала срещу предварително натоварената пружина може наистина да трябва да бъде разгледан и единичен опорен лагер на изходния край може да направи това.
Въпреки това е по-добре да оборудвате червяка с отделен комплект опорни лагери и да позволите на целия двигател да се движи аксиално с подходящо устройство за реакция на въртящия момент.Това е често срещано устройство, при което моторът задвижва сачмен винт със собствен комплект лагери с ъглов контакт чрез съединител Lovejoy или подобен.Това обаче добавя много допълнителна дължина.
Анди, ще напиша същото: той изглежда е добавил лагерите без никакви празнини, просто се надява, че правилните лагери могат да издържат натоварването.
Това е последният параграф.Освен ако не се използват конусни ролкови лагери или сачмени лагери с ъглов контакт или отделни аксиални лагери, двигателят не трябва да понася голямо аксиално натоварване върху своя вал.
Моторът трябва да задвижва вала чрез ремък, зъбно колело, еластичен съединител или шлицов съединител.Колкото по-голяма е твърдостта на съединителя, толкова по-високи са изискванията за точност на двигателя за подравняване на валовете.
Съгласете се, избраното тук разположение може дори да навреди на експлоатационния живот на двигателя.Съчмените лагери на самия мотор вероятно ще понесат голямо натоварване.Снимката изглежда показва достатъчно място за поддържане на червея.Изборът да поддържате червея с 2 ъглови контактни лагера в двата края и да го задвижвате през шлицов вал или ключов вал вече е по-добър избор, IMHO.Гъвкавият съединител в средата е допълнително подобрение.
Преди да докоснете пружинната шайба до дъното, степерът на име наистина няма да понесе никакво аксиално натоварване, валът и лагерът са в плъзгащо се прилягане
Зависи от степера.Също така видях, че ако пружинните шайби са компресирани твърде много, единият или дори и двата им лагера ще поемат аксиалното натоварване.
Така че, както казах, стига да не спуснете пружинната шайба, няма да има прекомерно аксиално натоварване върху лагера.
Да, но тези пружинни шайби обикновено са много крехки, така че при такива приложения можете лесно да ги извадите отдолу.
@ThisGuy Това е ключът към аксиалните лагери, те заключват ротора в центъра, така че пружинните шайби никога няма да работят
Знам, че всичко е относително, но не мога да не намеря преувеличението тук за малко интересно - в по-традиционна единица, „огромно аксиално натоварване от повече от шест паунда“
Това е лош избор.Ролковите лагери работят добре, защото намаляват триенето чрез търкаляне вместо влачене - присъщият проблем на иглените ролкови аксиални лагери е, че краят на иглата при o/d се движи по-бързо от i/d (освен ако игленият елемент не е заострен) Да, за повечето приложения, никой не ги разглежда).Разбира се, има конусно-иглени аксиални лагери, но този човек е по-добре да използва сферични аксиални лагери вместо това - той по принцип няма ограничение за аксиалното натоварване, докато лагерът се счупи или уплътнението се вдлъбне, или това ще премине 6 паунда.
Освен това, след задаване на подходящо предварително натоварване на сферичния опорен лагер, той почти няма радиално съпротивление.Добра идея, можеше да се използват някои експертни мнения.
Мои глупости, впечатлението ми е, че е използвал прави иглени ролкови лагери, но тези централни колела не изглеждат като части
Обичам да обсъждам всички различни конфигурации и настройки на лагери и харесвам поредицата от статии, обхващащи конусовидни ролки и конусни аксиални лагери в реални примери за дизайн.Напомня ми за струга, който проектирам.
Само от снимката, ако е възможно, бих поставил опора в края на оста на степера.Повечето от силите на износване и странично натоварване могат да бъдат по-добре обработени от опората в позиция на максимално странично отклонение.
Съгласен с коментарите за конусните ролкови лагери, шпинделът на струга ги използва по двойки, предварително натоварени отпред, защото те са проектирани да издържат както на аксиални, така и на странични натоварвания, точно както произвежда червячната предавка тук.
Могат ли да използват серво гъвкав съединител, спайдър съединител или съединител със слива, за да отделят вала на стъпковия двигател от вала, който задвижва червячната предавка?Не съм сигурен за натоварването на усукване, с което се справят.Или може би предавка 1:1?
След това те могат да насочат силата към рамката за монтиране на двигателя без почти никаква сила към стъпковия вал.
Трябва да използвате лагери, които могат да поемат очакваните натоварвания на натиск (ъглов контакт, конусност, тяга и т.н.), във всеки случай със сферични или трапецовидни винтове.Лагерите на двигателя обикновено не могат да издържат на такива натоварвания и липсата на правилна опора на винта ще има отрицателно въздействие върху точността.В идеалния случай модулът за позициониране на винта е 100% самоподдържащ се, няма нужда да се свързва към мотора, моторът осигурява само въртящ момент.Това е дизайн на машината 101. Ако натоварването е в рамките на спецификацията, можете да се откажете от аксиалния лагер, но обикновено е лоша практика да го правите, тъй като натоварването на тягата може да доведе до неправилно подравняване на вътрешните компоненти на двигателя, като по този начин се отрази на производителността .Просто погледнете всеки обикновен сачмен лагер и проверете приемливото натоварване на тягата, всъщност може да се изненадате колко малко е номиналното натоварване на тягата в повечето случаи.
Тъй като няма бутон за редактиране, добавих също, че в повечето случаи, в зависимост от нивото на точност, което изисквате, червячните зъбни колела, използвани за всички намерения и цели, могат да се считат за сачми или конични винтове, тъй като силите са почти в една и съща посока .
Натоварването на червячната предавка е значително различно от натоварването на Acme или сферичния винт.Тъй като Acme и сферичните винтове се използват с цели гайки, натоварването е почти чисто аксиално.Червеят действа върху предавката само от едната страна, така че има радиално натоварване.
Аз ще тръгна по обратния път и много хора ще се изненадат да открият колко голяма е аксиалната товароносимост на сачмения лагер.Най-малко 25% радиално натоварване, 50% по-тежка секция/по-голям лагер.
Във всеки случай, ако нямате нищо против значително съкращаване на живота на лагерите и възможни катастрофални повреди, моля, продължете да използвате стандартни сачмени лагери, за да се справите с натоварвания на натиск!FWIW, когато стандартният сачмен лагер понася натоварването на тягата, контактната площ се намалява значително.Ако размерът на лагера е достатъчно голям, може да не видите нищо сериозно или опасно, но това не е типично, особено когато частите ви са „евтини“.
Сега си точно обратното.Ако производителят на лагера каже, че е подходящ за радиално натоварване x Newton, това е спецификацията.
Моите цифри се основават на онлайн ръководството на SKF.Те може да знаят местоположението си по-добре от вас.Ако предпочитате произволни анекдотични аргументи: колесните лагери на мотоциклети са чифт топки с дълбоки канали, те виждат сили във всички посоки почти случайно и могат да се използват дълго време.Изминах поне 120 000 мили в моя тест.
Стандартният „сачмен лагер“ е топка с дълбоки канали.Ако не е друго, това е топка с дълбок канал.Вижте категориите тук.https://simplybearings.co.uk/shop/Products-All-Bearings/c4747_4514/index.html
Използвайки нашия уебсайт и услуги, вие изрично се съгласявате с поставянето на нашите бисквитки за ефективност, функционалност и рекламни бисквитки.Научете повече


Време на публикуване: 02 юни 2021 г