Parafuso de esfera

O que é fuso de esfera

Um parafuso esférico é um atuador linear mecânico que converte o movimento rotacional em movimento linear com pouco atrito. Um eixo roscado fornece uma pista helicoidal para rolamentos de esferas que atuam como um parafuso de precisão.

Vantagens do fuso de esferas

Os fusos de esferas são altamente eficientes

Os fusos de esferas são mais eficientes do que outros tipos de parafusos, apresentando 90% de eficiência em comparação com 20-80% de um parafuso de avanço. Isso significa que os parafusos esféricos são capazes de converter mais movimento rotativo em movimento linear mais rapidamente do que outros tipos de parafusos.

Os parafusos de esfera são precisos

Os parafusos de esfera também são conhecidos por sua precisão. Se uma máquina requer um parafuso com alta precisão, um parafuso de esfera é a melhor opção. Dependendo se você escolher um fuso de esferas retificado ou laminado, o nível exato de precisão pode variar de dispositivo para dispositivo.

Parafusos de esfera diminuem o atrito

Os rolamentos de esferas de um parafuso esférico servem para reduzir o atrito à medida que a porca se move ao longo do eixo do parafuso. Isso resulta em menos desgaste do dispositivo, além de uma vida útil mais longa.

Os fusos de esferas são mais econômicos

Os fusos de esferas são frequentemente usados como uma alternativa aos sistemas hidráulicos ou pneumáticos, uma vez que utilizam menos energia externa. Isto, combinado com sua longa vida útil, torna os fusos de esferas uma opção econômica.

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Os 4 componentes de um conjunto de fuso de esferas

Eixo do parafuso esférico

O corpo principal do parafuso esférico é o seu eixo, que consiste em uma longa barra de aço com ranhuras contínuas (ranhuras esféricas), formando um padrão helicoidal (a rosca). O eixo recebe a força, permitindo que o parafuso esférico gire.

A noz

Dentro da porca, existem ranhuras esféricas para combinar com as ranhuras do eixo. A porca faz parte do sistema recirculatório que segura um rolamento de esferas. Sem a porca, as bolas cairiam continuamente em vez de recircularem.

Os rolamentos

Os rolamentos de esferas (esferas) são o que tornam o parafuso de esfera único em relação aos parafusos de avanço. As esferas são feitas de aço e, sem elas, à medida que a porca e o eixo se movem, o atrito seria excessivo. Com a ajuda dos rolamentos de esferas, um fuso de esferas pode girar com eficiência, com pouco ou nenhum atrito.

Os selos

Em um fuso de esferas, a função da vedação é proteger o parafuso de detritos e quaisquer objetos ou matérias que possam entrar no espaço entre o fuso de esferas e a porca. Existem dois tipos de vedações: padrão e de alto desempenho.
● Vedação Padrão — a vedação padrão vem em dois formatos: plástico ou pincel. A forma plástica é uma vedação de uso geral sem contato usada para bloquear detritos através de obstruções. A vedação da escova afasta os detritos da pista e é usada para fusos de esferas laminados.

● Alto desempenho – vedações de alto desempenho são feitas sob medida para uma combinação específica de porca de parafuso e cabo. Eles são feitos com uma borda que bloqueia detritos e contaminantes enquanto aumenta apenas ligeiramente o torque. Uma vedação de alto desempenho é necessária para trabalhos complicados, como marcenaria ou soldagem.

Tipos de fusos de esferas

Parafusos de esfera com rosca laminada

Os parafusos de esferas com rosca laminada são o tipo mais comum de fusos de esferas usados na indústria. O processo de fabricação desses parafusos envolve a conformação a frio das roscas do parafuso e da porca, resultando em um acabamento superficial mais liso e maior precisão de avanço. Os fusos de esferas com rosca laminada são adequados para aplicações de carga baixa a moderada e oferecem alta eficiência e velocidades rápidas.

Parafusos de esfera de aterramento

Os parafusos de esferas retificados são fabricados usando métodos de retificação de precisão em vez de conformação a frio. O resultado é um parafuso mais preciso e preciso, com maior precisão de avanço do que os parafusos de esferas com rosca laminada. Os fusos de esferas retificados têm maior capacidade de carga e estão disponíveis com pré-carga para aplicações de alta rigidez. Eles são mais caros que os parafusos esféricos com rosca laminada, mas são uma ótima opção para aplicações de ponta com requisitos rigorosos de precisão.

Parafusos de esfera de precisão

Os fusos de esferas de precisão são projetados para oferecer a mais alta precisão e repetibilidade em aplicações de posicionamento. Eles são fabricados usando técnicas avançadas, incluindo retificação de precisão do parafuso, porca e esferas. Os fusos de esferas de precisão oferecem alta rigidez axial, baixo atrito e excelente resistência ao desgaste. Eles são usados em aplicações que exigem precisão de posicionamento submícron, como fabricação de semicondutores e sistemas aeroespaciais.

Parafusos de esferas em miniatura

Os fusos de esferas miniatura são projetados para aplicações em espaços pequenos ou aplicações que exigem alta precisão com espaço limitado. Eles estão disponíveis em vários diâmetros, variando de 3 mm a 16 mm, com pequenos passos de chumbo. Eles oferecem baixo atrito e alta precisão com capacidade de carga relativamente baixa. Parafusos de esferas em miniatura são usados em dispositivos médicos, equipamentos de laboratório e microeletrônica.

Parafusos de esfera de aço inoxidável

Os fusos de esferas de aço inoxidável são feitos de material resistente à corrosão e de alta resistência, tornando-os adequados para aplicações que exigem alta durabilidade e resistência a ambientes agressivos. Eles podem suportar altas temperaturas e umidade e oferecem alta confiabilidade e estabilidade. Os fusos de esferas de aço inoxidável são usados nas indústrias de alimentos, bebidas, química e marítima.

Como escolher o melhor fuso de esferas para sua aplicação

Carga axial

A carga axial depende da orientação da aplicação. A carga axial em aplicações verticais é o peso real da carga. Nas orientações horizontais, a carga axial é o peso real da carga multiplicado pelo coeficiente de atrito dos rolamentos de suporte de carga.

Projetar objetivo de vida

O objetivo de vida útil do projeto é a distância em polegadas que a porca percorrerá durante seu ciclo de vida. Um fuso de esfera requer uma classificação de carga dinâmica adequada para acomodar os centímetros que percorrerá.

Velocidade crítica

A velocidade crítica é a velocidade operacional pretendida dentro dos limites de segurança do fuso de esferas. Determine a velocidade crítica usando o comprimento e o diâmetro do parafuso e a rigidez da montagem final.

Carga de compressão segura

A carga de compressão evita que o parafuso deforme sob uma carga pesada. Determine a carga de compressão segura usando a distância entre a carga e as extremidades dos rolamentos, a rigidez das extremidades de montagem e a própria carga.

O que procurar ao escolher um fuso de esferas de precisão

O processo de fabricação

A fabricação de um fuso de esferas de precisão de alta qualidade começa com a seleção do aço certo. Durante o processamento do aço, podem formar-se inclusões microscópicas no material que eventualmente levarão à propagação de fissuras e outras fadigas superficiais que encurtam a vida útil do fuso de esferas. A tecnologia de produção de aço evoluiu a tal ponto que o número e o tamanho das inclusões podem ser significativamente reduzidos. No entanto, estes aços de maior qualidade custam mais. Normalmente, o melhor material é uma liga de aço purificada e desgaseificada a vácuo.

Examinando o design

Projetos comprovados de fusos de esferas utilizam tubos ou defletores para recirculação de esferas e, mais recentemente, sistemas de recirculação interna de esferas. Esta última abordagem permite que a porca do fuso de esferas seja menor. E como não existem tubos ou defletores, as esferas funcionarão de forma mais silenciosa e rápida, permitindo velocidades operacionais mais altas e níveis de ruído mais baixos do que os métodos mais convencionais de recirculação.

Notas de precisão

Para fusos de esferas de precisão, existem vários padrões que estabelecem especificações básicas para tudo, desde materiais até tolerâncias matemáticas. Isso inclui os padrões ANSI-B5.48, DIN 69051, ISO 3408 e JIS B1191. A especificação mais importante para qualquer fuso de esfera é o erro e a precisão do avanço. Erro de avanço é a diferença entre uma distância especificada e a distância real de deslocamento da porca do parafuso de avanço. Este parâmetro, expresso como um erro em uma distância de deslocamento especificada, ajuda a determinar a classificação de precisão do fuso de esferas.

Especificações físicas do fuso de esferas

A disposição do design pode ser inglesa ou métrica. Alguns fornecedores especificam ambos.

O comprimento do parafuso é a dimensão mais importante a considerar.

O diâmetro externo do parafuso é o maior valor do diâmetro do parafuso.

O avanço do parafuso é a distância axial que um parafuso percorre durante uma revolução, medida em polegada/volta. A precisão do avanço do parafuso é representada como uma porcentagem.

A classificação de carga dinâmica é a carga que pode ser sustentada enquanto a montagem está em movimento.

A capacidade estática máxima é a carga que pode ser sustentada, medida enquanto a carga está estacionária.

Recursos de design do fuso de esferas

A folga é o movimento livre axial entre a porca e o parafuso. É uma medida da rigidez da montagem.

A rosca direita especifica que a direção das roscas no eixo do parafuso, fazendo com que a porca esférica se afaste da extremidade vista quando girada, seja no sentido horário.

A rosca esquerda especifica que a direção das roscas no eixo do parafuso, fazendo com que a porca esférica se afaste da extremidade vista quando girada, seja no sentido anti-horário.

Avanço é a distância axial que um parafuso percorre durante uma revolução.

Os cabos duplos são úteis na oposição ao movimento duplo usando um sistema de acionamento único. Este design apresenta roscas esquerda e direita.

Os materiais de porca comuns para parafusos ACME incluem plástico e bronze.

Gráfico de comparação de fusos de esferas e parafusos de avanço

	Parafusos de esfera	Parafusos de chumbo
Mecanismo	Rolamentos de esferas recirculantes	Parafuso roscado com porca de plástico ou metal
Indústrias e Aplicações	Grandes aplicações em escala industrial	Aplicações OEM menores
Capacidade	Maior capacidade de carga	Menor capacidade de carga
Projeto	Projeto complexo	Design simples – fácil de personalizar para aplicações
Operação	Alta eficiência, exatidão, precisão.	Eficiência, exatidão e precisão não são tão altas.

4 dicas para aumentar a vida útil de um fuso de esferas

Alinhamento de usinagem adequado

A instalação do fuso de esferas deve estar correta. O alinhamento de usinagem inadequado é a maneira mais rápida de degradar o fuso de esferas e aumentar o desgaste, diminuindo sua vida útil e aumentando os gastos. O resultado de um fuso de esferas alinhado incorretamente também pode causar danos à máquina correspondente e resultar em reparos ou substituições dispendiosas. Certifique-se de que um engenheiro treinado e certificado instale o fuso de esferas e execute todos os reparos para manter as demandas de alinhamento. Considere fazer com que o mesmo engenheiro realize toda a manutenção do alinhamento regularmente.

Limpeza ambiental

É vital para os fusos de esferas que seu ambiente esteja limpo e bem conservado. Isso inclui o espaço de trabalho, a área de usinagem e as áreas designadas dos membros da equipe. Um espaço de trabalho sujo representa um risco significativo para todos os envolvidos, incluindo o fuso de esferas. Sujeira, detritos e poeira são inevitáveis nos processos de usinagem. A implementação de uma lista de verificação de segurança e higienização para áreas de trabalho designadas é essencial para garantir que os membros da equipe estejam fazendo a sua parte no combate a esse problema. Quando os parafusos esféricos coletam um excesso de detritos, eles se tornam ineficientes e podem levar máquinas inteiras à falha.

Medidas adequadas de lubrificação

A lubrificação desempenha um papel significativo na saúde geral e na viabilidade dos fusos de esferas. É vital usar lubrificação adequada durante a instalação e realizar exames de rotina para garantir que a lubrificação esteja intacta. Quando o fuso de esferas começa a apresentar lubrificação inadequada, é melhor reaplicar mais para ajudar a evitar danos dispendiosos. Sem lubrificação, os fusos de esferas correm o risco de danos por calor, problemas de alinhamento, retificação na rosca e baixa precisão. Faça parceria com um fabricante certificado de fusos de esferas para garantir o uso da lubrificação correta para seu fuso de esferas, usinagem e ambiente.

Cuidados e manuseio pré-instalação

Antes da instalação, a maioria dos parafusos esféricos deve chegar a uma determinada instalação em uma embalagem segura e protetora. Garantir que esta embalagem esteja intacta e que o local de armazenamento seja viável para o fuso de esferas é fundamental para seu desempenho e vida útil. Quando um novo fuso de esferas sofre maior poluição ambiental ou abrasão, você arrisca sua integridade e coloca seus componentes vitais, como roscas ou porcas, em risco de defeitos evitáveis.

Nossa fábrica

Wenzhou Xionglian Hardware Machinery Co., Ltd. é membro da Associação da Indústria de Peças Gerais de Máquinas da China. A empresa foi fundada em 1988, é um fabricante moderno que integra produção, P&D, fabricação e vendas. A empresa concentra-se na produção de fixadores, peças estampadas e tipos especiais de fixadores. Nossos produtos são amplamente utilizados em máquinas, automóveis, militares, aeroespaciais, metalurgia, mineração, automação industrial e outros.

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Nosso certificado

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Pergunta feita

P: Quais são os requisitos para parafusos de esferas?

R: Geralmente, o comprimento do eixo deve ser de 2 cursos + extremidade do eixo de 50 ~ 150 mm + tolerância. A tolerância serve para evitar o desprendimento e uma extremidade deve ter (avanço x 1,5~2) mm ou mais. 3 velocidades de deslocamento e 4 velocidades do motor de acionamento devem ser usadas para selecionar o cabo.

P: Quais são as possíveis falhas dos parafusos de esferas?

R: Os fusos de esferas podem estar sobrecarregados. A dureza do parafuso e da porca pode estar abaixo do padrão. Pode haver uma incompatibilidade de cabos entre o parafuso e a porca. Um parafuso pode ter quebrado e não parecer.

P: Qual é a expectativa de vida de um fuso de esferas?

R: Com base no cálculo de vida útil padrão, o produto pode durar 3-4 meses de acordo com a análise de falha por fadiga e a expectativa de vida estatística. A implementação de um fuso de esferas para alta carga, entretanto, duplicaria a capacidade de carga e renderia oito vezes mais a vida útil.

P: Quanta carga um parafuso esférico pode suportar?

R: Um fuso de esferas converte movimento rotacional em movimento linear ou vice-versa e pode aplicar ou suportar altas cargas de impulso - mais de 750,{2}} lbs de capacidade estática usando um Ø6. Conjunto de fuso de esferas 000" - com eficiência normalmente superior a 90%.

P: O parafuso esférico precisa de manutenção?

R: Manutenção. Se for dada a devida atenção à seleção e instalação do fuso de esferas, praticamente nenhuma manutenção será necessária, exceto a lubrificação de rotina. Aprenda como solucionar problemas, inspecionar e desmontar/remontar um conjunto de fuso de esferas para garantir uma vida longa e um sistema de funcionamento suave.

P: Quais são as razões para usar um fuso de esferas?

R: Os fusos de esferas são projetados para aplicar ou suportar altas cargas axiais com atrito interno mínimo. Os rolamentos de esferas são utilizados para eliminar o atrito entre a porca e o parafuso e oferecem alto nível de eficiência, capacidade de carga e precisão de posicionamento.

P: Por que os parafusos esféricos são tão caros?

R: Isso é fácil – há mais peças. Um parafuso de avanço é apenas um eixo roscado e uma porca simples. A precisão de tal dispositivo é baseada na precisão da retificação do eixo e na folga resultante quando a porca é instalada. O material do fuso de esferas é melhor e tem tratamento especial.

P: Qual é o parafuso de esfera mais preciso?

R: Os fusos de esferas retificados de precisão (série SG) são a escolha quando é necessária alta precisão linear (ou seja, graus C3 ou C5) e movimento suave. Um processo de retificação de precisão é usado para criar a rosca do fuso de esferas.

P: Qual é a velocidade crítica de um fuso de esferas?

R: A velocidade crítica é a velocidade de rotação mais baixa na qual o eixo do fuso de esferas está em ressonância. Em aplicações com eixos rotativos limita as RPM do parafuso. As variáveis que influenciam a velocidade crítica são o diâmetro do eixo, o comprimento sem suporte e a configuração dos rolamentos de suporte.

P: Você pode retroceder um parafuso esférico?

R: Mas quando uma carga é aplicada axialmente à porca, eles fazem o oposto e convertem o movimento linear em movimento rotativo. Isso é conhecido como direção reversa. Dependendo da aplicação, a retroacionamento em fusos de esferas pode ser um efeito indesejado ou um modo de operação desejado.

P: Os parafusos esféricos podem ser acionados de volta?

R: Devido à sua eficiência mecânica muito alta, especialmente em comparação com os fusos de avanço tradicionais, os fusos de esferas podem potencialmente ser acionados para trás (ou seja, uma força linear aplicada diretamente à porca pode induzir uma rotação do eixo, um efeito contraproducente para a maioria dos usos ).

P: Qual é uma alternativa aos parafusos de esferas?

R: Os parafusos de avanço usam um eixo de parafuso deslizante e roscas de porca sem rolamentos de esferas entre eles. A porca e o eixo do parafuso movem-se diretamente um contra o outro em uma grande área de contato, produzindo maiores perdas de energia devido ao atrito. Os parafusos de avanço são frequentemente usados quando a aplicação precisa de uma unidade que não faça "retrocesso".

P: Os parafusos esféricos precisam de lubrificação?

R: Os fusos de esferas nunca devem funcionar sem lubrificação! Os conjuntos de fusos esféricos requerem lubrificação adequada para garantir longa vida útil e operação suave. Funcionar sem lubrificação pode reduzir a vida útil em 90% ou mais!

P: Com que frequência você lubrifica os parafusos de esferas?

R: Como regra geral, reabasteça a graxa pelo menos a cada 600-800 horas. No entanto, como as condições variam muito, você deve confirmar esse intervalo por meio de inspeção e reajustá-lo, se necessário. Para condições extremas, consulte um especialista em lubrificação ou fabricante de fusos de esferas.

P: Qual é a porca de travamento de um parafuso esférico?

R: [Estrutura e recursos] A porca de travamento do parafuso esférico modelo RN é usada para fixar os rolamentos de contato angular que se ajustam aos parafusos esféricos. Ele pode ser fixado no lugar com os parafusos de fixação hexagonais usando uma peça de ajuste. Isso não deforma a rosca na extremidade do eixo do fuso de esferas.

P: Os parafusos esféricos são autotravantes?

R: Portanto, o parafuso esférico não possui propriedade de travamento automático, enquanto o parafuso trapezoidal possui uma certa propriedade de travamento automático.

P: Qual deve ser a temperatura dos parafusos esféricos?

R: As recomendações de temperatura operacional para conjuntos de fusos de esferas variam entre os fabricantes, mas o limite superior típico para os fusos de esferas mais comuns é 80 graus para exposição curta e instantânea e 50 graus para serviço contínuo.

P: Qual é a diferença entre fuso de esferas laminado e retificado?

R: Devido ao seu processo de fabricação eficiente, os parafusos laminados são geralmente muito mais baratos do que os parafusos retificados. No entanto, apesar do seu preço mais elevado, os parafusos retificados são frequentemente preferidos aos parafusos laminados para utilização em máquinas que requerem alta precisão porque oferecem mais precisão do que os parafusos laminados.

P: Qual é a diferença entre parafusos de esferas simples e duplos?

R: O fuso de esferas de porca simples possui uma estrutura mais compacta e permite um movimento mais suave do que o tipo convencional de porca dupla (espaçador inserido entre duas porcas). O ajuste de pré-carga com fuso de esferas de porca simples é realizado de acordo com o diâmetro da esfera.

P: De que aço são feitos os parafusos esféricos?

R: Todos os fusos de esferas são formados por rolos de aço de alto carbono ou liga de qualidade. Os parafusos são endurecidos por indução para máxima carga e vida útil. As porcas são feitas de tipos de cementação de aço carbono ou liga de aço e endurecidas para resistência ao desgaste.

Somos conhecidos como um dos principais fabricantes e fornecedores de parafusos esféricos na China. Se você pretende comprar fuso de esfera de alta qualidade a preços competitivos, bem-vindo para obter mais informações de nossa fábrica. parafuso de bola de precisão, parafuso de bola para máquinas de moagem, parafuso de bola para robôs de limpeza