Els motors pas a pas millorats amb coixinets poden suportar grans càrregues axials

Avui en dia, als nostres hackers, és molt habitual carregar motors pas a pas amb el mateix eix que el seu eix, sobretot quan els connectem a cargols de plom o engranatges sense fi.Malauradament, els motors pas a pas no s'utilitzen realment per a aquest tipus de càrrega, i fer-ho amb molta força danyarà el motor.Però no tinguis por.Si us trobeu en aquesta situació, [Voind Robot] us ofereix una solució d'actualització molt senzilla però molt eficaç que permet que el vostre motor pas a pas suporti càrregues axials sense problemes.
En el cas de [Voind Robot's], van començar amb l'engranatge de cuc del braç robòtic.En el seu cas, el braç mòbil pot aplicar una gran càrrega axial a l'eix de pas a través d'un cuc, fins a 30 Newtons.Aquesta càrrega pot danyar fàcilment els coixinets interns del motor pas a pas en poc temps, de manera que van triar un reforç de doble cara.Per pal·liar aquest problema, es van introduir dos coixinets d'empenta, un a cada costat de l'eix.El paper d'aquests coixinets d'empenta és transferir la força de l'eix a la carcassa del motor, que és un lloc més fort per aplicar aquesta càrrega.
Aquesta tècnica és molt senzilla, de fet fa més de cinc anys.No obstant això, encara avui és molt important per a qualsevol fabricant d'impressores 3D que consideri connectar un cargol de plom a un motor pas a pas de l'eix Z.Allà, un únic coixinet d'empenta pot eliminar qualsevol joc axial i donar lloc a una construcció rígida general.Ens agrada la saviesa de disseny de màquines senzilles com aquesta.Si busqueu més consells de disseny d'impressores, consulteu l'article Workhorse Printer de [Moritz].
Sí, fa uns anys vaig fer una impressora variant i3 anomenada i2 Samuel.Està dissenyat amb coixinet d'empenta en z per eliminar la pressió sobre el pas a pas
La càrrega axial permesa de la majoria de motors pas a pas no supera la massa *g.Si és més, el vostre disseny és defectuós o amateur, i aquest sol ser el primer.
bona idea.Per cert, algú em pot dir on puc comprar petits coixinets?Tinc uns quants fans principals amb Doom™ rumble, però encara funcionen.
"Aquest truc és tan senzill que en realitat han passat més de cinc anys".Sí, estic d'acord que el coixinet d'empenta es va inventar fa més de cinc anys.
Els motors pas a pas generalment semblen tenir un cert grau de flotació axial a l'eix i es fixen amb volanderes de molla.Això és per mantenir la càrrega axial del coixinet dins de l'especificació quan el motor s'escalfa i es produeix una expansió tèrmica diferent.La disposició que es mostra aquí no proporciona expansió tèrmica, de manera que encara hi pot haver problemes a llarg termini amb els coixinets del motor.La presència o absència dependrà de la ubicació de l'eix sobre el qual estigui instal·lat el coixinet d'empenta.L'ideal és que el dispositiu d'empenta estarà situat en un extrem i l'altre extrem flotarà lliurement a mesura que la peça s'expandeix.De fet, el millor és instal·lar només el coixinet d'empenta a l'extrem de sortida, el més a prop possible del coixinet de sortida, i confiar en el coixinet de sortida original per controlar l'empenta en la direcció fora del motor.Suposant (per a la demostració) un coixinet 604 amb un eix de 4 mm (en lloc de l'eix de 6 mm de Nema23), la càrrega radial radial és de 360 ​​N i la càrrega axial nominal és de 0,25 vegades (0,5 vegades per a coixinets més grans).Així que l'extrem de sortida La bola original de ranura profunda hauria de funcionar, amb una càrrega axial de 90N.En l'exemple donat (30N), pel que fa a la vida útil del coixinet, en realitat no sembla preocupar-se.Tanmateix, és possible que s'hagi d'abordar el flotador axial de l'eix contra la molla precargada, i un únic coixinet d'empenta a l'extrem de sortida pot fer-ho.
Tanmateix, és millor equipar el cuc amb un conjunt separat de coixinets d'empenta i permetre que tot el motor suri axialment amb un dispositiu de reacció de parell adequat.Aquesta és una disposició habitual en què el motor acciona un cargol de boles amb el seu propi coixinet de contacte angular a través d'un acoblament Lovejoy o similar.Tanmateix, això afegeix molta longitud addicional.
Andy, vaig a escriure el mateix: sembla que ha afegit els coixinets sense espais, només amb l'esperança que els coixinets correctes puguin suportar la càrrega.
És l'últim paràgraf.A menys que s'utilitzin coixinets de rodets cònics o coixinets de boles de contacte angular o coixinets d'empenta separats, el motor no hauria de suportar una gran càrrega axial al seu eix.
El motor ha de conduir l'eix a través d'una corretja, un engranatge, un acoblament elàstic o un acoblament estriat.Com més gran sigui la rigidesa de l'acoblament, majors són els requisits de precisió del motor per a l'alineació de l'eix.
D'acord, la disposició escollida aquí fins i tot pot ser perjudicial per a la vida útil del motor.És probable que els coixinets de boles del propi motor encara suportin una gran càrrega.La foto sembla mostrar prou espai per suportar el cuc.Escollir suportar el cuc amb 2 coixinets de contacte angular als dos extrems i conduir-lo a través d'un eix estriat o un eix de clau ja és una millor opció, IMHO.L'acoblament flexible al mig és una millora més.
Abans de tocar la rentadora de molla a la part inferior, el pas a pas ime no suportarà cap càrrega axial, l'eix i el coixinet estan ajustats per lliscament.
Depèn del pas a pas.També he vist que si les volanderes de molla es comprimeixen massa, un o fins i tot els dos coixinets suportaran la càrrega axial.
Així, com he dit, sempre que no baixeu la rentadora de molla, no hi haurà una càrrega axial excessiva al coixinet.
Sí, però aquestes volanderes de molla solen ser molt fràgils, de manera que en aquestes aplicacions, podeu baixar-les fàcilment.
@ThisGuy Aquesta és la clau per als coixinets d'empenta, bloquegen el rotor al centre, de manera que les volanderes de molla mai no funcionaran
Sé que tot és relatiu, però no puc evitar trobar l'exageració aquí una mica interessant: en una unitat més tradicional, "una càrrega axial enorme de més de sis lliures"
Aquesta és una mala elecció.Els coixinets de rodets funcionen bé perquè redueixen la fricció en rodar en comptes d'arrossegar; el problema inherent als coixinets d'empenta dels rodets d'agulla és que l'extrem de l'agulla a o/d es mou més ràpid que i/d (tret que l'element de l'agulla sigui cònic) Sí, per la majoria de les aplicacions, ningú considera).Per descomptat, hi ha coixinets d'empenta de rodets d'agulla cònics, però aquest tipus és millor utilitzar coixinets d'empenta esfèrics, bàsicament no té límit de càrrega axial fins que el coixinet es trenqui o la junta estigui sagnada, o això passarà 6 lliures.
A més, després d'establir una precàrrega adequada al coixinet d'empenta esfèric, gairebé no té resistència radial.Bona idea, es podrien haver utilitzat algunes opinions d'experts.
La meva tonteria, la meva impressió és que va utilitzar coixinets de rodets d'agulles rectes, però aquestes curses centrals no semblen peces.
M'agrada parlar de totes les diferents configuracions i configuracions de coixinets, i m'agrada la sèrie d'articles que cobreixen els rodets cònics i els coixinets d'empenta cònics en exemples de disseny reals.Em recorda el torn que estic dissenyant.
Només a partir de la imatge, si és possible, col·locaria un suport a l'extrem de l'eix del pas a pas.La majoria de les forces de desgast i de càrrega lateral es poden manejar millor pel suport en la posició de màxima deflexió lateral.
D'acord amb els comentaris sobre els coixinets de rodets cònics, l'eix del torn els utilitza per parells precarregats a la part davantera perquè estan dissenyats per suportar les càrregues tant axials com laterals, tal com produeix l'engranatge de cuc aquí.
Poden utilitzar un acoblament flexible servo, un acoblament d'aranya o un acoblament de pruna per separar l'eix del motor pas a pas de l'eix que impulsa l'engranatge de cuc?No estic segur de la càrrega de torsió amb què estan tractant.O potser un engranatge 1:1?
Llavors poden dirigir la força al marc de muntatge del motor gairebé sense força cap a l'eix pas a pas.
Cal utilitzar coixinets que puguin acceptar les càrregues d'empenta esperades (contacte angular, conicitat, empenta, etc.), amb boles o cargols trapezoïdals en tot cas.Normalment, els coixinets del motor no poden suportar aquestes càrregues, i el fet de no suportar correctament el cargol tindrà un impacte negatiu en la precisió.Idealment, el conjunt de posicionament del cargol és 100% autoportant, no cal connectar-se al motor, el motor només proporciona parell.Això és el disseny de la màquina 101. Si la càrrega està dins de l'especificació, podeu abandonar el coixinet d'empenta, però normalment és una mala pràctica fer-ho, perquè la càrrega d'empenta pot provocar que els components interns del motor estiguin desalineats, afectant així el rendiment. .Només cal que mireu qualsevol coixinet de boles normal i comproveu la càrrega d'empenta acceptable, potser us sorprendrà de la petita que és la càrrega d'empenta nominal en la majoria dels casos.
Com que no hi ha cap botó d'edició, també he afegit que en la majoria dels casos, depenent del nivell de precisió que necessiteu, els engranatges sense fi utilitzats a tots els efectes es poden considerar boles o cargols cònics, perquè les forces són gairebé en la mateixa direcció. .
La càrrega de l'engranatge de cuc és significativament diferent de la càrrega de l'Acme o del cargol de boles.Com que els cargols Acme i de bola s'utilitzen amb femelles completes, la càrrega és gairebé purament axial.El cuc només actua sobre l'engranatge d'un costat, de manera que hi ha una càrrega radial.
Aniré per un altre camí, i moltes persones es sorprendran de veure la capacitat de càrrega axial del coixinet de boles.Almenys un 25% de càrrega radial, un 50% de secció més pesada/coixinet més gran.
En qualsevol cas, si no us importa escurçar molt la vida útil dels coixinets i possibles fallades catastròfiques, continueu utilitzant coixinets de boles estàndard per manejar les càrregues d'empenta!FWIW, quan el coixinet de boles estàndard suporta la càrrega d'empenta, l'àrea de contacte es redueix significativament.Si la mida del coixinet és prou gran, és possible que no vegeu res greu o perillós, però això no és típic, sobretot quan les vostres peces són "barades".
Ara ets tot el contrari.Si el fabricant del coixinet diu que és adequat per a una càrrega radial de x Newton, aquesta és l'especificació.
Les meves xifres es basen en la guia en línia de SKF.És possible que coneguin la seva ubicació millor que tu.Si preferiu arguments anecdòtics aleatoris: els coixinets de les rodes de les motocicletes són un parell de boles de solc profund, veuen forces en totes direccions gairebé aleatòriament i es poden utilitzar durant molt de temps.Vaig conduir almenys 120.000 milles a la meva prova.
El "coixinet de boles" per defecte és una bola de solc profund.Si no és una altra cosa, és una bola de groove profund.Consulta les categories aquí.https://simplybearings.co.uk/shop/Products-All-Bearings/c4747_4514/index.html
En utilitzar el nostre lloc web i serveis, accepteu explícitament la col·locació de les nostres galetes de rendiment, funcionalitat i publicitat.Aprèn més


Hora de publicació: Jun-02-2021