Tegenwoordig is het bij onze hackers heel gewoon om stappenmotoren te laden met dezelfde as als hun as, vooral wanneer we ze verbinden met spindels of wormwielen.Helaas worden stappenmotoren niet echt gebruikt voor dit soort belasting, en als je dit met veel kracht doet, zal de motor beschadigd raken.Maar wees niet bang.Als u zich in deze situatie bevindt, biedt [Voind Robot] u een zeer eenvoudige maar zeer effectieve upgrade-oplossing waarmee uw stappenmotor zonder problemen axiale belastingen kan verwerken.
In het geval van [Voind Robot's] zijn ze begonnen met de wormwielaandrijving op de robotarm.In hun geval kan de bewegende arm via een worm een ​​enorme axiale belasting op de trapas uitoefenen - tot wel 30 Newton.Een dergelijke belasting kan in korte tijd gemakkelijk de interne lagers van de stappenmotor beschadigen, dus kozen ze voor wat dubbelzijdige versterking.Om dit probleem te verminderen, werden twee druklagers geïntroduceerd, één aan elke kant van de as.De rol van deze druklagers is om de kracht van de as naar het motorhuis over te brengen, wat een sterkere plaats is om deze belasting uit te oefenen.
Deze techniek is heel eenvoudig, in feite is het al meer dan vijf jaar geleden.Desalniettemin is het vandaag de dag nog steeds erg belangrijk voor elke 3D-printerfabrikant die overweegt een spindel aan te sluiten op een Z-as stappenmotor.Daar kan een enkel druklager elke axiale speling elimineren en resulteren in een algehele stijve constructie.We houden van eenvoudige machine-ontwerpwijsheden zoals deze.Als u op zoek bent naar meer printerontwerptips, bekijk dan het artikel [Moritz's] Workhorse Printer.
Ja, een paar jaar geleden heb ik een i3-variantprinter gemaakt met de naam i2 Samuel.Het is ontworpen met een druklager op z om de druk op de stepper te elimineren
De toelaatbare axiale belasting van de meeste stappenmotoren is niet groter dan de massa *g.Als het meer is, is je ontwerp gebrekkig of amateuristisch, en dit is meestal het eerste.
goed idee.Trouwens, kan iemand mij vertellen waar ik kleine lagers kan kopen?Ik heb nogal wat hoofdfans met Doom™ rumble, maar ze werken nog steeds.
"Deze truc is zo eenvoudig, het is eigenlijk al meer dan vijf jaar geleden."Ja, ik ben het ermee eens dat het druklager meer dan vijf jaar geleden is uitgevonden.
Stappenmotoren lijken over het algemeen een zekere mate van axiale float in de as te hebben en zijn vastgezet met veerringen.Dit is om de axiale belasting op het lager binnen de specificatie te houden wanneer de motor opwarmt en er verschillende thermische uitzetting optreedt.De hier getoonde opstelling zorgt niet voor thermische uitzetting, dus er kunnen nog steeds langdurige problemen zijn met motorlagers.De aanwezigheid of afwezigheid hangt af van de locatie van de as waarop het druklager is geïnstalleerd.Idealiter bevindt het stuwkrachtapparaat zich allemaal aan het ene uiteinde en het andere uiteinde zal vrij zweven als het onderdeel uitzet.In feite is het het beste om het druklager alleen aan het uitgaande uiteinde te installeren, zo dicht mogelijk bij het uitgaande lager, en te vertrouwen op het originele uitgaande lager om de stuwkracht in de richting buiten de motor te regelen.Uitgaande (ter demonstratie) van een 604-lager met een as van 4 mm (in plaats van de 6 mm-as van Nema23), dan is de radiale radiale belasting 360 N en is de nominale axiale belasting 0,25 keer (0,5 keer voor grotere lagers).Dus het uitgangseinde. De originele diepgroefkogel zou moeten werken, met een axiale belasting van 90N.In het gegeven voorbeeld (30N) lijkt het in termen van levensduur van de lagers eigenlijk niet van belang te zijn.Het kan echter zijn dat de axiale vlotter in de as tegen de voorgespannen veer moet worden aangepakt, en een enkel druklager aan het uitgaande uiteinde kan dit doen.
Het is echter beter om de worm uit te rusten met een aparte set druklagers en de hele motor axiaal te laten zweven met een geschikt koppelreactieapparaat.Dit is een gebruikelijke opstelling waarbij de motor een kogelomloopspindel aandrijft met zijn eigen hoekcontactlagerset via een Lovejoy of soortgelijke koppeling.Dit voegt echter wel veel extra lengte toe.
Andy, ik ga hetzelfde schrijven: hij lijkt de lagers zonder gaten te hebben toegevoegd, in de hoop dat de juiste lagers de belasting kunnen weerstaan.
Het is de laatste alinea.Tenzij er kegelrollagers of hoekcontactkogellagers of afzonderlijke druklagers worden gebruikt, mag de motor geen grote axiale belasting op zijn as dragen.
De motor moet de as aandrijven via een riem, tandwiel, elastische koppeling of spiekoppeling.Hoe groter de stijfheid van de koppeling, hoe hoger de nauwkeurigheidseisen van de motor voor asuitlijning.
Mee eens, de hier gekozen opstelling kan zelfs schadelijk zijn voor de levensduur van de motor.De kogellagers van de motor zelf zullen waarschijnlijk nog steeds een grote belasting dragen.De foto lijkt voldoende ruimte te tonen om de worm te ondersteunen.Kiezen om de worm te ondersteunen met 2 hoekcontactlagers aan beide uiteinden en deze door een spie-as of spie-as te drijven is al een betere keuze, IMHO.De flexibele koppeling in het midden is een verdere verbetering.
Voordat je de veerring tot op de bodem aanraakt, zal de ime stepper niet echt axiale belasting dragen, de as en het lager zijn in glijdende passing
Afhankelijk van de stepper.Ik heb ook gezien dat als de veerringen te ver worden samengedrukt, een of zelfs beide lagers de axiale belasting zullen dragen.
Dus zoals ik al zei, zolang je de veerring niet naar beneden haalt, zal er geen overmatige axiale belasting op het lager zijn.
Ja, maar deze veerringen zijn meestal erg kwetsbaar, dus bij dergelijke toepassingen kunt u ze gemakkelijk uit de bodem halen.
@ThisGuy Dit is de sleutel tot druklagers, ze vergrendelen de rotor in het midden, zodat de veerringen nooit zullen werken
Ik weet dat alles relatief is, maar ik kan het niet helpen, maar ik vind de overdrijving hier een beetje interessant - in een meer traditionele eenheid, "een enorme axiale belasting van meer dan zes pond"
Dit is een slechte keuze.Rollagers werken goed omdat ze wrijving verminderen door te rollen in plaats van te slepen - het inherente probleem met naaldlagers is dat het uiteinde van de naald op o/d sneller beweegt dan i/d (tenzij het naaldelement taps toeloopt) Ja, voor de meeste toepassingen, niemand overweegt).Natuurlijk zijn er conische naaldlagers, maar deze man is beter om sferische druklagers te gebruiken - hij heeft in principe geen limiet op de axiale belasting totdat het lager breekt of de pakking ingesprongen is, of dit zal meer dan 6 pond bedragen.
Bovendien heeft hij, na het instellen van een juiste voorspanning op het sferische druklager, bijna geen radiale weerstand.Goed idee, sommige deskundige meningen hadden kunnen worden gebruikt.
Mijn onzin, mijn indruk is dat hij rechte naaldlagers gebruikte, maar die middenringen zien er niet uit als onderdelen
Ik bespreek graag alle verschillende lagerconfiguraties en -instellingen, en ik hou van de reeks artikelen over conische rollen en conische druklagers in echte ontwerpvoorbeelden.Doet me denken aan de draaibank die ik aan het ontwerpen ben.
Alleen vanaf de foto zou ik, indien mogelijk, een steun aan het uiteinde van de schacht van de stepper plaatsen.De meeste slijtage- en zijbelastingskrachten kunnen beter worden opgevangen door de steun op de positie van maximale zijdelingse afbuiging.
In overeenstemming met de opmerkingen over kegellagers, gebruikt de draaispil ze in paren voorgespannen aan de voorkant omdat ze zijn ontworpen om zowel axiale als laterale belastingen te weerstaan, net zoals het wormwiel hier produceert.
Kunnen ze een servo-flexibele koppeling, spinkoppeling of pruimkoppeling gebruiken om de as van de stappenmotor te scheiden van de as die het wormwiel aandrijft?Niet zeker over de torsiebelasting waarmee ze te maken hebben.Of misschien een 1:1 versnelling?
Dan kunnen ze de kracht vrijwel zonder kracht in het motormontageframe richten op de stappenas.
Gebruik in ieder geval lagers die de verwachte stuwbelastingen aankunnen (hoekcontact, tapsheid, stuwkracht, etc.), met kogels of trapeziumvormige schroeven.Motorlagers zijn gewoonlijk niet bestand tegen dergelijke belastingen, en het niet goed ondersteunen van de schroef zal een negatieve invloed hebben op de nauwkeurigheid.In het ideale geval is het schroefpositioneringssamenstel 100% zelfdragend, geen verbinding met de motor nodig, de motor levert alleen koppel.Dat is Machine Design 101. Als de belasting binnen de specificatie valt, kunt u het druklager verlaten, maar het is meestal een slechte gewoonte om dit te doen, omdat de drukbelasting ertoe kan leiden dat de interne componenten van de motor niet goed worden uitgelijnd, waardoor de prestaties worden beïnvloed .Kijk maar naar een gewoon kogellager en controleer de acceptabele stuwkracht, u zult er misschien versteld van staan ​​​​hoe klein de nominale stuwkracht in de meeste gevallen is.
Omdat er geen bewerkknop is, heb ik ook toegevoegd dat in de meeste gevallen, afhankelijk van het niveau van nauwkeurigheid dat je nodig hebt, wormwielen die voor alle doeleinden worden gebruikt, kunnen worden beschouwd als kogels of conische schroeven, omdat de krachten bijna in dezelfde richting zijn .
De belasting op het wormwiel is aanzienlijk anders dan de belasting op de Acme of kogelomloopspindel.Omdat Acme- en kogelomloopspillen worden gebruikt met volle moeren, is de belasting bijna puur axiaal.De worm werkt slechts aan één kant op het tandwiel, dus er is een radiale belasting.
Ik ga de andere kant op, en veel mensen zullen verrast zijn om te ontdekken hoe groot de axiale belastingscapaciteit van het kogellager is.Minstens 25% radiale belasting, 50% zwaardere sectie/grotere lagering.
In ieder geval, als u het niet erg vindt om de levensduur van de lagers aanzienlijk te verkorten en mogelijk catastrofale storingen te veroorzaken, blijf dan standaard kogellagers gebruiken om de drukbelastingen aan te kunnen!FWIW, wanneer het standaard kogellager de stuwkracht draagt, wordt het contactoppervlak aanzienlijk verminderd.Als de maat van het lager groot genoeg is, ziet u misschien niets ernstigs of gevaarlijks, maar dit is niet typisch, vooral niet wanneer uw onderdelen "goedkoop" zijn.
Nu ben je net het tegenovergestelde.Als de lagerfabrikant zegt dat het geschikt is voor een radiale belasting van x Newton, dan is dat de specificatie.
Mijn cijfers zijn gebaseerd op de online gids van SKF.Ze kennen hun locatie misschien beter dan jij.Als je de voorkeur geeft aan willekeurige anekdotische argumenten: wiellagers van motorfietsen zijn een paar diepgroefkogels, ze zien bijna willekeurig krachten in alle richtingen en kunnen lange tijd worden gebruikt.Ik heb in mijn test minstens 120.000 mijl gereden.
Het standaard "kogellager" is een diepgroefkogel.Als het niets anders is, is het een diepe groefbal.Bekijk hier de categorieën.https://simplybearings.co.uk/shop/Products-All-Bearings/c4747_4514/index.html
Door gebruik te maken van onze website en diensten, gaat u uitdrukkelijk akkoord met het plaatsen van onze prestatie-, functionaliteits- en advertentiecookies.Leer meer