В наши дни у наших хакеров очень часто нагружают шаговые двигатели той же осью, что и их ось — особенно когда мы подключаем их к ходовым винтам или червячным передачам.К сожалению, шаговые двигатели на самом деле не используются для такого рода нагрузки, и если вы приложите большое усилие, двигатель повредится.Но не бойтесь.Если вы окажетесь в такой ситуации, [Voind Robot] предоставит вам очень простое, но очень эффективное решение для модернизации, которое позволит вашему шаговому двигателю без проблем справляться с осевыми нагрузками.
В случае [Voind Robot] они начали с червячной передачи на манипуляторе.В их случае подвижный рычаг может прикладывать к шаговому валу через червяк огромную осевую нагрузку — до 30 ньютонов.Такая нагрузка может легко повредить внутренние подшипники шагового двигателя за короткое время, поэтому они выбрали какое-то двустороннее армирование.Чтобы решить эту проблему, были введены два упорных подшипника, по одному с каждой стороны вала.Роль этих упорных подшипников заключается в передаче усилия от вала к корпусу двигателя, который является более прочным местом для приложения этой нагрузки.
Эта техника очень проста, ведь ей уже больше пяти лет.Тем не менее, это по-прежнему очень важно сегодня для любого производителя 3D-принтеров, рассматривающего возможность подключения ходового винта к шаговому двигателю оси Z.Там один упорный подшипник может устранить любой осевой люфт и создать в целом жесткую конструкцию.Нам нравится такая простая мудрость проектирования машин.Если вам нужны дополнительные советы по проектированию принтеров, ознакомьтесь со статьей [Moritz] Workhorse Printer.
Да, несколько лет назад я сделал вариант принтера i3 под названием i2 Samuel.Он разработан с упорным подшипником на z для устранения давления на шаговый двигатель.
Допустимая осевая нагрузка большинства шаговых двигателей не превышает массы *g.Если больше, ваш дизайн несовершенен или дилетантский, и это обычно первое.
хорошая идея.Кстати, может кто подскажет, где можно купить маленькие подшипники?У меня довольно много основных поклонников с грохотом Doom™, но они все еще работают.
«Этот трюк настолько прост, что на самом деле он существует уже более пяти лет».Да, согласен, что подпятник изобрели более пяти лет назад.
Шаговые двигатели обычно имеют некоторое осевое смещение вала и фиксируются пружинными шайбами.Это необходимо для поддержания осевой нагрузки на подшипник в пределах спецификации, когда двигатель нагревается и происходит различное тепловое расширение.Показанная здесь компоновка не обеспечивает теплового расширения, поэтому могут возникнуть длительные проблемы с подшипниками двигателя.Наличие или отсутствие будет зависеть от расположения вала, на котором установлен упорный подшипник.В идеале все упорное устройство должно быть расположено на одном конце, а другой конец будет свободно плавать по мере расширения детали.На самом деле, лучше всего установить упорный подшипник только на выходном конце, как можно ближе к выходному подшипнику, и полагаться на исходный выходной подшипник для управления тягой в направлении снаружи двигателя.Предполагая (для демонстрации) подшипник 604 с валом 4 мм (вместо вала Nema23 6 мм), тогда радиальная радиальная нагрузка составляет 360 Н, а номинальная осевая нагрузка составляет 0,25 раза (0,5 раза для более крупных подшипников).Таким образом, выходной конец оригинального шарика с глубокими канавками должен работать с осевой нагрузкой 90 Н.В приведенном примере (30N) с точки зрения срока службы подшипника это не вызывает беспокойства.Тем не менее, осевое смещение вала относительно предварительно нагруженной пружины, возможно, действительно необходимо устранить, и с этим может справиться один упорный подшипник на выходном конце.
Однако лучше оснастить червяк отдельным комплектом упорных подшипников и позволить всему двигателю перемещаться в осевом направлении с помощью подходящего устройства реакции на крутящий момент.Это обычная схема, в которой двигатель приводит в движение шариковый винт с собственным комплектом радиально-упорных подшипников через муфту Лавджоя или аналогичную.Тем не менее, это добавляет много дополнительной длины.
Andy, то же самое напишу: Подшипники вроде без зазоров добавил, просто надеясь, что правильные подшипники выдержат нагрузку.
Это последний абзац.Если не используются конические роликоподшипники, радиально-упорные шарикоподшипники или отдельные упорные подшипники, двигатель не должен нести большую осевую нагрузку на вал.
Двигатель должен приводить в движение вал через ремень, шестерню, эластичную муфту или шлицевую муфту.Чем больше жесткость муфты, тем выше требования к точности соосности валов двигателя.
Согласитесь, выбранная здесь компоновка может быть даже вредна для срока службы мотора.Шариковые подшипники самого двигателя, вероятно, по-прежнему будут нести большую нагрузку.На фото видно достаточно места для поддержки червя.Выбор поддержки червяка с 2 радиально-упорными подшипниками на обоих концах и привод его через шлицевой вал или шпоночный вал - это уже лучший выбор, ИМХО.Гибкая муфта посередине является дальнейшим усовершенствованием.
Прежде чем вы прикоснетесь пружинной шайбой к нижней части, степпер действительно не будет нести никакой осевой нагрузки, вал и подшипник находятся в скользящей посадке.
Зависит от степпера.Я также видел, что если пружинные шайбы сжаты слишком сильно, один или даже оба их подшипника будут нести осевую нагрузку.
Итак, как я уже сказал, пока вы не дотронетесь до нижней части пружинной шайбы, не будет чрезмерной осевой нагрузки на подшипник.
Да, но эти пружинные шайбы, как правило, очень хрупкие, поэтому в таких случаях их можно легко проткнуть.
@ThisGuy Это ключ к упорным подшипникам, они блокируют ротор в центре, поэтому пружинные шайбы никогда не сработают.
Я знаю, что все относительно, но я не могу не найти преувеличение здесь немного интересным — в более традиционной единице «огромная осевая нагрузка более шести фунтов»
Это плохой выбор.Роликовые подшипники работают хорошо, потому что они уменьшают трение за счет качения, а не волочения. Проблема, присущая упорным игольчатым роликоподшипникам, заключается в том, что конец иглы на наружном и d движется быстрее, чем i/d (если только игольчатый элемент не сужается). Да, для большинство заявлений никто не рассматривает).Конечно, есть конические игольчатые упорные роликоподшипники, но этому парню лучше использовать вместо них сферические упорные подшипники - у него в принципе нет ограничения на осевую нагрузку, пока подшипник не сломается или прокладка не вдавится, или это не пройдет 6 фунтов.
Кроме того, после установки надлежащего предварительного натяга на сферическом упорном подшипнике он почти не оказывает радиального сопротивления.Хорошая идея, можно было бы воспользоваться мнениями экспертов.
Бред мой, у меня такое впечатление, что он использовал прямые игольчатые подшипники, но эти центральные обоймы не похожи на детали.
Мне нравится обсуждать все различные конфигурации и настройки подшипников, и мне нравится серия статей, посвященных коническим роликам и коническим упорным подшипникам на реальных примерах конструкции.Напоминает мне токарный станок, который я проектирую.
Просто судя по картинке, если есть возможность, я бы поставил опору на конец вала шагового двигателя.Большая часть сил износа и боковых нагрузок лучше воспринимается опорой в положении максимального бокового отклонения.
Соглашаясь с комментариями о конических роликоподшипниках, шпиндель токарного станка использует их парами с предварительным натягом спереди, потому что они рассчитаны на то, чтобы выдерживать как осевые, так и поперечные нагрузки, как и червячная передача здесь.
Могут ли они использовать гибкую муфту сервопривода, крестовину или сливную муфту, чтобы отделить вал шагового двигателя от вала, который приводит в движение червячную передачу?Не уверен насчет торсионной нагрузки, с которой они имеют дело.Или, может быть, шестерня 1:1?
Затем они могут направить усилие на монтажную раму двигателя практически без усилия на вал шагового двигателя.
Вы должны использовать подшипники, которые могут воспринимать ожидаемые осевые нагрузки (угловой контакт, конусность, упор и т. д.), с шариками или трапециевидными винтами в любом случае.Подшипники двигателя обычно не выдерживают таких нагрузок, и неправильная поддержка винта отрицательно скажется на точности.В идеале узел позиционирования винтов на 100% самонесущий, нет необходимости подключаться к двигателю, двигатель обеспечивает только крутящий момент.Это конструкция машины 101. Если нагрузка находится в пределах спецификации, вы можете отказаться от упорного подшипника, но обычно это плохая практика, поскольку осевая нагрузка может привести к смещению внутренних компонентов двигателя, что повлияет на производительность. .Просто взгляните на любой обычный шарикоподшипник и проверьте допустимую осевую нагрузку, вы можете быть удивлены, насколько мала номинальная осевая нагрузка в большинстве случаев.
Поскольку кнопки редактирования нет, я также добавил, что в большинстве случаев, в зависимости от требуемого уровня точности, червячные передачи, используемые во всех смыслах и целях, можно рассматривать как шарики или конические винты, потому что силы почти в одном направлении. .
Нагрузка на червячную передачу существенно отличается от нагрузки на трапецеидальную или ШВП.Поскольку трапецеидальные и шарико-винтовые пары используются с цельными гайками, нагрузка является почти чисто осевой.Червяк действует на шестерню только с одной стороны, поэтому возникает радиальная нагрузка.
Я пойду другим путем, и многие люди будут удивлены, обнаружив, насколько велика осевая грузоподъемность шарикоподшипника.Радиальная нагрузка не менее 25 %, 50 % более тяжелое сечение/подшипник большего размера.
В любом случае, если вы не возражаете против значительного сокращения срока службы подшипников и возможных катастрофических отказов, пожалуйста, продолжайте использовать стандартные шарикоподшипники для восприятия осевых нагрузок!FWIW, когда осевую нагрузку воспринимает стандартный шарикоподшипник, площадь контакта значительно уменьшается.Если размер подшипника достаточно велик, вы можете не увидеть ничего серьезного или опасного, но это нетипично, особенно когда у вас детали «дешевые».
Теперь ты как раз наоборот.Если изготовитель подшипника говорит, что он подходит для радиальной нагрузки x Ньютон, это и есть спецификация.
Мои цифры основаны на онлайн-руководстве SKF.Они могут знать свое местоположение лучше, чем вы.Если вы предпочитаете случайные анекдотические аргументы: ступичные подшипники мотоциклов представляют собой пару шариков с глубокими канавками, они воспринимают силы во всех направлениях почти случайным образом и могут использоваться в течение длительного времени.Я проехал не менее 120 000 миль в моем тесте.
«Шариковый подшипник» по умолчанию представляет собой шарик с глубокими канавками.Если это не что иное, это мяч с глубокой канавкой.Смотрите категории здесь.https://simplybearings.co.uk/shop/Products-All-Bearings/c4747_4514/index.html
Используя наш веб-сайт и услуги, вы явно соглашаетесь на размещение наших файлов cookie производительности, функциональности и рекламы.Учить больше