Heutzutage ist es bei unseren Hackern üblich, Schrittmotoren mit der gleichen Achse wie ihre Achse zu laden – insbesondere, wenn wir sie mit Leitspindeln oder Schneckengetrieben verbinden.Leider werden Schrittmotoren für diese Art von Belastung nicht wirklich verwendet, und wenn Sie dies mit viel Kraft tun, wird der Motor beschädigt.Aber keine Angst.Wenn Sie sich in dieser Situation befinden, bietet Ihnen [Voind Robot] eine sehr einfache, aber sehr effektive Upgrade-Lösung, mit der Ihr Schrittmotor axiale Belastungen problemlos bewältigen kann.
Im Fall von [Voind Robot's] fingen sie mit dem Schneckengetriebe am Roboterarm an.In ihrem Fall kann der bewegliche Arm über eine Schnecke eine enorme Axiallast auf die Schrittwelle ausüben – bis zu 30 Newton.Eine solche Belastung kann die Innenlager des Schrittmotors in kurzer Zeit leicht beschädigen, daher haben sie sich für eine doppelseitige Verstärkung entschieden.Um dieses Problem zu lösen, wurden zwei Axiallager eingeführt, eines auf jeder Seite der Welle.Die Rolle dieser Axiallager besteht darin, die Kraft von der Welle auf das Motorgehäuse zu übertragen, das ein stärkerer Ort ist, um diese Last aufzubringen.
Diese Technik ist sehr einfach, in der Tat ist es mehr als fünf Jahre her.Dennoch ist es auch heute noch sehr wichtig für jeden 3D-Druckerhersteller, der in Betracht zieht, eine Leitspindel an einen Z-Achsen-Schrittmotor anzuschließen.Dort kann ein einziges Drucklager jegliches axiale Spiel eliminieren und zu einer insgesamt steifen Konstruktion führen.Wir mögen einfache Maschinendesign-Weisheiten wie diese.Wenn Sie nach weiteren Tipps zum Druckerdesign suchen, lesen Sie den Artikel [Moritz's] Workhorse Printer.
Ja, vor ein paar Jahren habe ich einen i3-Variantendrucker namens i2 Samuel hergestellt.Es ist mit einem Axiallager auf z ausgestattet, um den Druck auf den Stepper zu beseitigen
Die zulässige Axiallast der meisten Schrittmotoren überschreitet nicht die Masse *g.Wenn es mehr sind, ist Ihr Design fehlerhaft oder amateurhaft, und dies ist normalerweise das erste.
gute Idee.Kann mir übrigens jemand sagen, wo ich kleine Lager kaufen kann?Ich habe ziemlich viele Hauptfans mit Doom™ Rumble, aber sie funktionieren immer noch.
„Dieser Trick ist so einfach, dass er eigentlich schon mehr als fünf Jahre her ist.“Ja, ich stimme zu, dass das Axiallager vor mehr als fünf Jahren erfunden wurde.
Schrittmotoren scheinen im Allgemeinen ein gewisses Maß an axialem Spiel in der Welle zu haben und werden mit Federscheiben befestigt.Dies dient dazu, die axiale Belastung des Lagers innerhalb der Spezifikation zu halten, wenn sich der Motor erwärmt und eine unterschiedliche Wärmeausdehnung auftritt.Die hier gezeigte Anordnung bietet keine Wärmeausdehnung, daher kann es auf Dauer noch zu Problemen mit Motorlagern kommen.Das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein hängt von der Position der Welle ab, auf der das Axiallager installiert ist.Idealerweise befindet sich die gesamte Schubvorrichtung an einem Ende, und das andere Ende schwebt frei, wenn sich das Teil ausdehnt.Tatsächlich ist es am besten, das Drucklager nur am Abtriebsende so nah wie möglich am Abtriebslager zu installieren und sich darauf zu verlassen, dass das ursprüngliche Abtriebslager den Druck in Richtung außerhalb des Motors steuert.Unter der Annahme (zur Demonstration) eines 604-Lagers mit einer 4-mm-Welle (anstelle der 6-mm-Welle von Nema23), beträgt die radiale Radiallast 360 N und die axiale Nennlast das 0,25-fache (0,5-fache für größere Lager).Also abtriebsseitig sollte die original Rillenkugel funktionieren, mit einer axialen Belastung von 90N.In dem angegebenen Beispiel (30 N) scheint dies in Bezug auf die Lagerlebensdauer eigentlich kein Problem zu sein.Das axiale Spiel in der Welle gegen die vorgespannte Feder muss jedoch möglicherweise tatsächlich angegangen werden, und ein einzelnes Axiallager am Abtriebsende kann dies tun.
Es ist jedoch besser, die Schnecke mit einem separaten Satz Axiallager auszustatten und den gesamten Motor mit einer geeigneten Drehmomentreaktionsvorrichtung axial schwimmen zu lassen.Dies ist eine übliche Anordnung, bei der der Motor eine Kugelumlaufspindel mit eigenem Schräglagersatz über eine Lovejoy- oder ähnliche Kupplung antreibt.Dies fügt jedoch eine Menge zusätzlicher Länge hinzu.
Andy, ich schreibe das gleiche: Er scheint die Lager lückenlos eingebaut zu haben, nur in der Hoffnung, dass die richtigen Lager der Belastung standhalten.
Es ist der letzte Absatz.Wenn keine Kegelrollenlager oder Schrägkugellager oder separate Axiallager verwendet werden, sollte der Motor keine große axiale Belastung auf seiner Welle tragen.
Der Motor sollte die Welle über einen Riemen, ein Zahnrad, eine elastische Kupplung oder eine Keilkupplung antreiben.Je größer die Steifigkeit der Kupplung ist, desto höher sind die Genauigkeitsanforderungen an den Motor für die Wellenausrichtung.
Stimmen Sie zu, die hier gewählte Anordnung kann sogar der Lebensdauer des Motors schaden.Die Kugellager des Motors selbst tragen wahrscheinlich immer noch eine große Last.Das Foto scheint genug Platz zu zeigen, um den Wurm zu unterstützen.Die Wahl, die Schnecke mit 2 Schrägkugellagern an beiden Enden zu stützen und sie durch eine Keilwelle oder Keilwelle zu treiben, ist meiner Meinung nach bereits eine bessere Wahl.Die flexible Kupplung in der Mitte ist eine weitere Verbesserung.
Bevor Sie die Federscheibe unten berühren, trägt der Imestepper keine wirkliche axiale Belastung, die Welle und das Lager sind im Gleitsitz
Hängt vom Stepper ab.Ich habe auch gesehen, dass, wenn die Federscheiben zu weit zusammengedrückt werden, eines oder sogar beide ihrer Lager die Axiallast tragen.
Wie gesagt, solange Sie die Federscheibe nicht aufsetzen, wird das Lager nicht übermäßig axial belastet.
Ja, aber diese Federscheiben sind normalerweise sehr zerbrechlich, sodass Sie sie bei solchen Anwendungen leicht aufsetzen können.
@ThisGuy Dies ist der Schlüssel zu Axiallagern. Sie verriegeln den Rotor in der Mitte, sodass die Federscheiben niemals funktionieren
Ich weiß, alles ist relativ, aber ich kann nicht anders, als die Übertreibung hier ein bisschen interessant zu finden – in einer traditionelleren Einheit „eine enorme Axiallast von mehr als sechs Pfund“
Das ist eine schlechte Wahl.Rollenlager funktionieren gut, weil sie die Reibung reduzieren, indem sie rollen, anstatt zu schleifen. Das inhärente Problem mit Axial-Nadellagern besteht darin, dass sich das Ende der Nadel auf o / d schneller bewegt als auf i / d (es sei denn, das Nadelelement ist konisch). Ja, z die meisten Anwendungen berücksichtigt niemand).Natürlich gibt es Axial-Kegelnadellager, aber dieser Typ ist besser, stattdessen sphärische Axiallager zu verwenden - er hat im Grunde keine Begrenzung der Axiallast, bis das Lager bricht oder die Dichtung eingekerbt ist, oder dies 6 Pfund überschreitet.
Außerdem hat er nach dem Einstellen einer geeigneten Vorspannung auf das sphärische Axiallager fast keinen radialen Widerstand.Gute Idee, einige Expertenmeinungen hätten verwendet werden können.
Mein Unsinn, mein Eindruck ist, dass er gerade Nadellager verwendet hat, aber diese Mittelringe sehen nicht wie Teile aus
Ich diskutiere gerne all die verschiedenen Lagerkonfigurationen und -einstellungen, und ich mag die Artikelserie, die sich mit Kegelrollen und Axialkegellagern in tatsächlichen Konstruktionsbeispielen befasst.Erinnert mich an die Drehbank, die ich entwerfe.
Nur aus dem Bild würde ich, wenn möglich, eine Stütze am Ende der Welle des Steppers platzieren.Die meisten Verschleiß- und Seitenlastkräfte können von der Abstützung an der Stelle der maximalen seitlichen Auslenkung besser aufgenommen werden.
In Übereinstimmung mit den Ausführungen zu Kegelrollenlagern werden sie in der Drehspindel paarweise vorgespannt verwendet, weil sie so ausgelegt sind, dass sie sowohl axiale als auch seitliche Belastungen aufnehmen können, genau wie das Schneckengetriebe hier erzeugt.
Können sie eine servoelastische Kupplung, Spinnenkupplung oder Pflaumenkupplung verwenden, um die Welle des Schrittmotors von der Welle zu trennen, die das Schneckengetriebe antreibt?Ich bin mir nicht sicher, mit welcher Torsionslast sie es zu tun haben.Oder vielleicht ein 1:1 Getriebe?
Dann können sie die Kraft nahezu kraftlos in den Motoreinbaurahmen auf die Schrittmotorwelle leiten.
Es sollten Lager verwendet werden, die die zu erwartenden Axialbelastungen aufnehmen können (Winkelkontakt, Konus, Schub usw.), mit Kugeln oder Trapezgewindetrieben auf jeden Fall.Motorlager können solchen Belastungen normalerweise nicht standhalten, und wenn die Schraube nicht richtig gestützt wird, wirkt sich dies negativ auf die Genauigkeit aus.Im Idealfall ist die Schraubenpositionierungsbaugruppe zu 100 % selbsttragend, es muss keine Verbindung zum Motor hergestellt werden, der Motor liefert nur Drehmoment.Das ist Maschinendesign 101. Wenn die Last innerhalb der Spezifikation liegt, können Sie auf das Axiallager verzichten, aber dies ist normalerweise eine schlechte Vorgehensweise, da die Axiallast dazu führen kann, dass die internen Komponenten des Motors falsch ausgerichtet werden, wodurch die Leistung beeinträchtigt wird .Schauen Sie sich einfach ein gewöhnliches Kugellager an und überprüfen Sie die akzeptable Axiallast. Sie werden vielleicht tatsächlich überrascht sein, wie gering die Nennaxiallast in den meisten Fällen ist.
Da es keine Bearbeiten-Schaltfläche gibt, habe ich noch hinzugefügt, dass in den meisten Fällen je nach gewünschter Genauigkeit Schneckengetriebe praktisch als Kugeln oder Kegelschrauben betrachtet werden können, da die Kräfte fast in die gleiche Richtung wirken .
Die Belastung des Schneckengetriebes unterscheidet sich erheblich von der Belastung der Trapez- oder Kugelumlaufspindel.Da Trapez- und Kugelgewindetriebe mit Vollmuttern verwendet werden, ist die Belastung nahezu rein axial.Die Schnecke wirkt nur einseitig auf das Zahnrad, es entsteht also eine radiale Belastung.
Ich gehe den anderen Weg und viele Leute werden überrascht sein, wie groß die axiale Belastbarkeit des Kugellagers ist.Mindestens 25 % Radiallast, 50 % schwererer Querschnitt/größeres Lager.
Wenn es Ihnen nichts ausmacht, die Lebensdauer der Lager stark zu verkürzen und mögliche katastrophale Ausfälle zu verursachen, verwenden Sie bitte weiterhin Standardkugellager, um Axiallasten zu bewältigen!FWIW, wenn das Standard-Kugellager die Axiallast trägt, wird die Kontaktfläche erheblich reduziert.Wenn die Größe des Lagers groß genug ist, sehen Sie möglicherweise nichts Ernstes oder Gefährliches, aber das ist nicht typisch, besonders wenn Ihre Teile „billig“ sind.
Jetzt bist du genau das Gegenteil.Wenn der Lagerhersteller sagt, dass es für eine radiale Belastung von x Newton geeignet ist, ist das die Spezifikation.
Meine Zahlen basieren auf dem SKF Online-Leitfaden.Sie kennen ihren Standort möglicherweise besser als Sie.Wenn Sie willkürliche Anekdoten bevorzugen: Motorradradlager sind ein Paar Rillenkugeln, sie sehen Kräfte in alle Richtungen fast zufällig und können lange verwendet werden.Ich bin in meinem Test mindestens 120.000 Meilen gefahren.
Das standardmäßige „Kugellager“ ist eine Rillenkugel.Wenn es nichts anderes ist, ist es ein Deep-Groove-Ball.Siehe die Kategorien hier.https://simplybearings.co.uk/shop/Products-All-Bearings/c4747_4514/index.html
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