Śruby toczne – Wama-Service
Istnieją różnorodne rodzaje budowy kulowych mechanizmów gwintowych. W śrubach toczonych NSK używane są 3 różne kulowe systemy zwrotne.
System jednostkowy zwrotny
Przy systemie jednostkowym zwrotnym mechanizm kulowy przebiega normalnie poprzez cały gwint. Kulki transportowane są z powrotem z końca przekładni za pomocą odchylacza do jej początku powierzchnią nośną gwintu wrzeciona. Jedna pojedyncza nakrętka może zawierać (mieścić w sobie) np. 6 takich cyrkulacji. Nakrętka posiada 6 nośnych wychwytów.
System rurkowy zwrotny
W systemie rurkowym zwrotnym wymiana kulek może następować poprzez wiele wychwytów. Kulki transportowane są z powrotem na początek cyrkulacji poprzez rurkę zwrotną. To, że rurka zwrotna przesyła kulki wstecz z zakresie 180° wynika stąd, że przy systemie rurkowym zwrotnym cyrkulacja następuje po 1,5 , 2,5 lub po 3,5 zwojach gwintu. Również tutaj jedna nakrętka może zawierać kilka cyrkulacji kulek.
System zwrotny z kołpakiem końcowym
System zwrotny z kołpakiem końcowym stosowany jest tylko przy dużych skokach gwintu. Kulki nawracane są, podobnie jak w prowadzeniu linarnym, przy wyjściu ze strefy nośnej gwintu nakrętki z kołpaka końcowego do otworów zwrotnych w nakrętce. Poprzez te otwory kulki transportowane są w inny koniec korpusu nakrętki i stąd przetransportowywane są ponownie poprzez kołpak cyrkulacyjny do nośnej strefy gwintu.
Naprężenie wstępne kulowego systemu cyrkulacji
Naprężenie wstępne kulowego systemu cyrkulacji może się wykazywać na różne sposoby. Przy wysoko obciążonych obrabiarkach należy używać generalnie nakrętki podwójnej z naprężeniem wstępnym O lub X.
Podwójna nakrętka naprężenia wstępnego
(model DFT w systemie rurkowym)
(model DFD w systemie jednostkowym zwrotnym)
NSK oferuje nakrętkę pojedynczą z naprężeniem wstępnym O , która spełnia warunki nakrętki podwójnej, jednak ze względu na zmniejszone wymiary, posiada swoją zaletę. W nakrętce tej wytwarza się wymagana dla naprężenia wstępnego droga Delta P, nie jak w nakrętce podwójnej poprzez pierścień stożkowy, lecz dociera się natychmiast jako skok gwintu.
Nakrętka pojedyncza z naprężeniem wstępnym O
(model ZFT w systemie rurkowym)
(model ZFD w systemie jednostkowym zwrotnym)
Przy pewnych określonych warunkach pracy nakrętka pojedyncza z 4-ro punktowym naprężeniem wstępnym może dać dobre rozwiązanie również ekonomiczne. Należy jednak uprzednio skonsultować z NSK, czy aby przy tego rodzaju obciążeniach nie występują niekorzystne dla kulek efekty przetaczania .
4-ro punktowe napręznie wstępne
(model SFT w systemie rurkowym bez naprężenia wstępnego)
(model PFT w systemie rurowym z naprężeniem wstępnym)
(model SFD w systemie jednostkowym zwrotnym bez naprężenia wstępnego)
(model PFD w systemie jednostkowym zwrotnym z naprężeniem wstępnym)
Naprężenie wstępne wpływa nie tylko na powstawanie luzu w nakrętce, lecz powoduje równocześnie lepsze zachowanie się wpustów. Znaczy to, że zdeformowania powstające pod obciążeniem pomiędzy kulką a bieżnią są mniejsze niż przy nakrętkach bez naprężenia wstępnego. Naprężenie wstępne musiałoby w tym przypadku być tak wysokie, że przy maksymalnym obciążeniu pozostałoby jeszcze naprężenie szczątkowe. To jednak prowadzi w najczęstszych przypadkach do proporcjonalnie wysokiego naprężenia wstępnego i wówczas żywotność wrzeciona zostaje mocno obniżona, należy wtedy wybrać 7-10% nośność dynamiczną jako naprężenie wstępne .
Luz osiowy
Luz osiowy został znormowany w NSK w przedziale rożnych klas. Wartości podane są w poniższej tabeli.
| Klasa luzu osiowego | Dopuszczalny luz osiowy |
|---|---|
| Z | 0 lub naprężenie pierwotne |
| T | 0,005 |
| S | 0,020 |
| N | 0,050 |
| L | 0,300 |
Naprężenie wstępne wrzeciona
Poza nakrętką wrzeciono może mieć również naprężenie samo z siebie. Może to występować gdy mamy do czynienia z rozszerzalnością liniową, która następuje w wyniku różnorodnego rozgrzania urządzenia. Wartość naprężenia wstępnego wrzecion wynosi w zakresie od 30 do 50 µm na metr długości gwintu. Wrzeciono w tych przypadkach jest przygotowane w odpowiednich ujemnych skokach gwintu, które następnie zostaje wyrównane przez naprężenie wstępne.
Osłona łożyska
W uzupełnieniu do programu kulowych mechanizmów gwintowych NSK oferuje również kompletne jednostki osłon łożysk pasujące do poszczególnych kulowych mechanizmów gwintowych.
Różnorodność śrub toczonych
Śruby toczone są wykonywane w różnych rozmiarach, dzięki czemu można je dopasować do wielu docelowych rozwiązań technicznych. Mogą być one wykonane również w wybranym rozmiarze, co ułatwia zakup śrub na metry. Mniejsze śruby toczone są wykańczane szlifowaniem, natomiast większe śruby są zazwyczaj walcowane. Rodzaj wykończenia ma znaczny wpływ na wytrzymałość i precyzyjność śruby. Większe śruby są wykorzystywane w maszynach produkcyjnych czy obrabiarkach, dlatego są walcowane w celu uzyskania większej trwałości (szlifowane śruby są odrobinę mniej odporne na zużycie). Właściwy dobór śrub tocznych zapewnia poprawną pracę urządzeń.
Zastosowanie śrub toczonych
Śruby toczone wraz z nakrętką i przekładnią kulową wykorzystywane są w różnych gałęziach przemysłu. Różnorodne rozmiary, w jakich występują, umożliwiają stosowanie ich w maszynach o odmiennych gabarytach. Śruby toczone o średnicy do 120 mm mogą być wykorzystywane w dużych maszynach przemysłowych. Z kolei mniejsze modele śrub sprawdzają się idealnie w technice precyzyjnej. Śruby te są elementami, które ułatwiają pracę poszczególnych elementów ruchomych, znajdujących się w maszynach różnego typu. Pozwalają one również wprowadzić korekty wymiarów bądź ręcznie ustawić położenie pewnych elementów konstrukcyjnych.
Śruby toczone także z powodzeniem wykorzystywane są w rozwiązaniach amatorskich. Stanowią one część konstrukcji własnych, mniej profesjonalnych. Ze względu na niską cenę, często amatorzy drobnych prac technicznych zastępują nimi inne elementy wybranych narzędzi czy konstrukcji. Wykorzystują je do modyfikacji i usprawnienia różnych gotowych urządzeń.