Quali sono gli effetti dell'aumento di temperatura sulle viti a sfere nei martinetti a vite senza fine?
Quando una vite a sfere è in funzione, l'aumento di temperatura può influire sulla precisione del sistema di trasmissione meccanica, soprattutto nei macchinari ad alta velocità e alta precisione. Di seguito sono riportati i fattori che influenzano l'aumento di temperatura di una vite a sfere.
Sono fondamentalmente tre i fattori che contribuiscono all'aumento della temperatura:
(1) L'effetto del precarico sui martinetti a vite: per evitare qualsiasi perdita di sincronizzazione nel sistema di trasmissione meccanica, è importante migliorare la rigidità della chiocciola. Tuttavia, per migliorare la rigidità della chiocciola, il precarico della chiocciola deve raggiungere un certo livello. L'applicazione del precarico alla chiocciola aumenterà la coppia di attrito delle filettature delle viti e aumenterà l'aumento di temperatura durante il funzionamento.
HIWIN raccomanda un carico dinamico di 8% per precarico medio-pesante; da 6% a 8% per precarico medio; da 4% a 6% per precarico medio-leggero; e inferiore a 4% per precarico leggero. Il precarico massimo non deve superare 10% per carico dinamico, al fine di ottenere la migliore durata utile e un minore effetto di aumento della temperatura.
(2) L'influenza della lubrificazione sui martinetti a vite: la scelta dell'olio lubrificante influisce direttamente sull'aumento di temperatura della vite a sfere. Le viti a sfere HIWIN devono essere lubrificate con olio o grasso.
Per il funzionamento ad alta velocità e basso carico, è preferibile utilizzare olio a bassa viscosità; per basse velocità e carichi elevati, si consiglia di utilizzare olio ad alta viscosità. In generale, per alte velocità, si consiglia di utilizzare olio lubrificante con un indice di viscosità di 32-68 cSt (ISO VG 32-68) (DIN 51519) a 40 °C; mentre per basse velocità, si consiglia di utilizzare olio lubrificante con un indice di viscosità di 90 cSt (ISO VG 90) o superiore a 40 °C. Per applicazioni che prevedono alte velocità e carichi elevati, è necessario un raffreddamento forzato per ridurre la temperatura, e il raffreddamento può essere ottenuto facendo circolare l'olio di raffreddamento attraverso una vite cava.
(3) Effetto del precarico sui martinetti a vite: quando la temperatura in un martinetto a vite a sfere aumenta, l'effetto dello stress termico provoca l'allungamento della vite, rendendone instabile la lunghezza. L'entità dell'allungamento può essere calcolata utilizzando la formula M40 e questo allungamento può essere compensato dal precarico; il valore target per la compensazione del precarico è il valore T negativo indicato nel disegno. Un precarico eccessivo brucerà i cuscinetti di supporto, pertanto HIWIN raccomanda di utilizzare un valore di precarico inferiore a 5 °C. Tuttavia, il precarico non è adatto se il diametro della vite supera i 50 mm; un diametro della vite maggiore richiede una forza di precarico maggiore, che può portare al surriscaldamento e alla bruciatura dei cuscinetti di supporto. HIWIN raccomanda di utilizzare un aumento di temperatura di circa 3 °C come valore di base per il valore di compensazione T (circa -0,02--0,03 mm per 1000 mm di vite). Applicazioni diverse richiedono valori T diversi; contattare gli ingegneri HIWIN per domande relative ai valori T.