Vít me bi công nghiệp (Kỹ thuật cần phải biết)

Trong tất cả các loại vít me sử dụng trong công nghiệp, vít me bi là loại luôn dẫn đầu, nó có nhiều lợi ích hơn là những lựa chọn: vít me con lăn và vít me thông thường. Đạt hiệu quả ít nhất 90%, vít me bi là một phương pháp hiệu quả về mặt kinh tế trong việc chuyển đổi từ chuyển động quay sang chuyên động tịnh tiến. Nó có thể được sử dụng để di chuyển những tải lớn với tốc độ cao nhưng vẫn đảm bảo được độ chĩnh xác. Hơn thế nữa, vít me bi có thể hiệu quả về kinh tế hơn so với các hệ thống thay thế khác như: thủy lực và khí nén.

ứng dụng

1/ Vít me vi là gì?

Vít me bi là một cơ cấu chấp hành trượt dẫn hướng, chức năng chính là chuyển đổi chuyển động quay sang chuyển động tịnh tiến với lực ma sát rất thấp gữa các bộ phận trượt tương đối lên nhau: vít me, bi, con trượt (đai ốc trượt). Các viên bi di chuyển tuần hoàn bên trong trục và đai ốc trượt có rãnh dạng xoắn ốc, hoạt động với độ chính xác cao.

Cơ cấu vít me có thể sử dụng trong trường hợp tải lớn. Việc chế tạo đảm bảo dụng sai rất thấp để có thể sử dụng cho các hệ thống yêu cầu độ chính xác cao. Các viên bi hoạt động khớp với đai đai ốc trượt và các rãnh xoắn ốc trên cây vít

lắp ráp cụm vít me bi

2/ Phân loại

Thông thường các loại vít me bi bên ngoài thì trường thường được đặt tên theo các thông số: Đường kính trục ví, bước vít và hành trình

Ví dụ: 1204 – 100: 12 là đường kính trục vít (mm), 04 là bước (mm) và 100 là hành trình làm việc (mm)

2.1/ Phân loại vít

  • Rãnh biên dạng chữ V: Sử dụng để định vị 2 bộ phận
  • Rãnh vuông: Biên dạng chữ V được thay thế bằng rãnh vuông để tăng khả năng chịu tải. Được sử dụng trong vít kích nâng, vít trên máy tiện (Tiện ren),..
  • Ren vít chặn: Đây là loại được sử dụng để giới hạn, chỉ cho phép di chuyển theo một hướng

2.2/ Phân loại ví me

  • Vít me bi
  • Vi me con lăn

3/ Nguyên lý hoạt động

Nhìn chung vít me bi hoạt động khá giống với ổ bi (bạc đạn), bi được làm bằng thép có độ cứng cao di chuyển trên rãnh bên trong hoặc bên ngoài.

Quá trình hoạt động bi sẽ quay liên tục trong rãnh đai ốc trượt và trục vít. Đây là một cơ cấu lặp lại tuần hoàn của các viên bi nên giúp các viên bi này luôn nằm bên trong.

Khi trục vít me bi quay, các viên bi thép sẽ di chuyển bên trong trục vít và đai ốc trượt ở các vị trị rãnh nhất định và sau đó di chuyển vào bên trong một ống để quay lại vị trí ban đầu, đây là cách mà bi bên trong vít me tuần hoàn.

tải trên vít me bi

4/ Một số thuật ngữ quan trọng trên vít me bi

Đường kính vòng bi: Đây là đường kính của đường tròn được tạo ra bởi tâm của các viên bi khi đã lắp ráp vào vít me và đai ốc trượt

Đường kính chân: Đây là đường kính tối thiểu của vít me được tính từ điểm dưới cùng của các rãnh ren.

Cả loại 2 loại đường kính vòng bi và đường kính vòng chân đều quan trong khi tính toán thông số về đặc điểm và kích thước cho tải và tốc độ cực đại

Bước vít me: Đây là khoảng cách đai ốc trượt di chuyển được khi vít me quay một vòng. Ví dụ: Vít me bước 5mm quay 1000 vòng sẽ đi được một khoảng cách: 5mm/vòng x 1000 vòng/phút = 5000 mm/phút.

Độ lỏng: Đây là khoảng di chuyển trục giữ đai ốc trượt và vít me khí nó không xoay. Độ lỏng có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của vít me bi.

Khử hành trình chết: Hành trình chết là độ lỏng trục hay nói cách là có tồn tại khe hở bên trong vít me. Tải trước là cách để khử hành trình chết và lực ma sát nhỏ nhất giúp tăng tuổi thọ cho vít me bi. Đây cũng là cách giúp đảm bảo độ chính xác bước vít me bi

Khả năng tải và tuổi thọ: Cần phải có một số xem xét về tải trọng khi sử dụng vít me bi. Ví dụ: Tải trong tĩnh là loại đơn giản và phải không vượt quá giới hạn khiến cho vít me và đai ốc trượt bị hư hỏng. Tải trọng động được sử dụng là loại lực dọc trục khi được sử dụng trên vít me bi

5/ Yếu tố cần xem xét khi sử dụng vít me bi

Để lựa chọn đúng loại vít me bi đúng vào các mục đích, những người kỹ sư thiết kế cần phải xem xét các yếu tố trong thiết kế như: tải, tốc độ, chiều dài, tuổi thọ, số lượng. Ngoài ra còn phải xét đến các yếu tố như bôi trơn và môi trường.

Độ chính xác: Bởi vì nhà sản xuất sử dụng nhiều quá trình khác nhau để sản xuất vít me vi nên người kỹ sư có nhiêu lựa chọn về độ chính xác tương thích với giá thành.

Ví dụ: Vít me cuộn được sản xuất trong một quy trình sử dụng khuôn xoay để tạo hình những cuộn kim loại trọn (dạng trục) và tạo các ren xoắn ốc. Đây là phương pháp gia công hiệu quả về mặt kinh tế, nhưng nó lại có độ chính xác thấp

Khả năng tự giữ: Khi tải trên vit me, một điều quan trọng cần phải nhớ đến là khả năng tự giữ. Vít me mất khả năng tự giữ xảy ra khi động cơ bị tắt và tải trọng lớn. Để tránh hiện tượng này, người sử dụng có thể sử dụng loại động cơ có phanh (thường là phanh từ) hoặc có thể thiết kế những vị trí an toàn. Với một số loại ren đặc thù có thể đảm bảo khả năng tự giữ.

Môi trường làm việc: Bởi vì vít me vi thường xuyên hoạt động trong môi trường bụi bẩn và có nhiều mãnh vụn nên nhà sản xuất đã thiết kế vít me tránh những hạt nhỏ rơi vào bên trong. Bên ngoài vít me thường được bao bọc bởi một lớp crom hoặc mạ niken như một lớp bảo vệ đầu tiên.

Bôi trơn: Vít me bi được sử dụng rất rộng rãi và độ tùy biến rất cao, vì vậy không có một lợi khuyên cụ thể nào cho việc sử dụng chất bôi trơn. Tuy nhiên, các yếu tố như: Tần suất sử dụng, nhiệt độ, tốc độ là những xem xét cơ bản đối với việc lựa chọn chất bôi trơn. Trong khi dầu hoặc mỡ phù hợp với hầu hết các ứng dụng nhưng đối với vít me bi cần phải tránh những loại bôi trơn có chứa molydisulfide (Đây là hợp chất của Molypden và lưu huỳnh) và than chì. Một điều quan trọng luôn phải nhớ là phải đảm bảo vít me được bôi trơn giữa các bộ phận: trục vít me, bi và đai ốc trượt

Thông tin liên quan