Co je nezbytnou klíčovou součástí ve světě přenosu?

Ve světě převodů je kuličnatý šroub nezbytnou klíčovou mechanickou součástí. Je to nejčastěji používaná převodová součást v nástrojových strojích a přesném strojírenství, jejím hlavním úkolem je převádět otočné pohyby na lineární pohyby. Díky malému tření je kuličnaté šrouby široce používány v různém průmyslovém zařízení a přesných přístrojích.

Ložisková šroubovice se skládá ze šroubu, hřebenu, ocelových koulí, předzatíženého listu, reverzního mechanismu a prachuochranného zařízení. Jejím účelem je převést otáčivý pohyb na lineární pohyb, tedy změnit ložisko z klouzavého pohybu na valící pohyb.
V roce 1898 lidé poprvé pokusili o umístění ocelových koulí mezi hřebenem a šroubem, čímž transformovali klouzavý kontakt tradiční šroubovice na valící kontakt; nahradili klouzavé tření valícím třením, převedli otáčivý pohyb koulí v hřebenu na lineární pohyb a převedli krkolom do opakované axiální síly, aby bylo možné zlepšit nedostatečnou pozicování a snadno poškozované tradiční šroubovice.

Ložisková šroubovice byla vynalezena Rudolphem G. Boehmem z Texasu a v roce 1929 jí byl udělen americký patent.

Když je kuličnatý šroub použit jako aktivní část, pak se váleček při rotaci šroubové tyče podle jejího kroku převede do lineárního pohybu. Pasivní pracovní část může být spojena s válečkem prostřednictvím válečkového nosníku, čímž se realizuje odpovídající lineární pohyb.

Sestava kuličnatého šroubu je kovová, obvykle vyrobená ze železa, a skládá se z nitovaného válečku a šroubu. Šroubové dráhy válečku odpovídají šroubovým dráham šroubu.

Uvnitř drážek, obsažených v matce, se nachází mnoho malých koulí z chromované oceli. Když se koule pohybují v matce, poskytují hladký pohyb podél šroubu. Odrazová deska nebo systém návratu udržuje koule a umožňuje jim cyklicky procházet matkou.

Při použití s motorem jsou koulové šrouby až 90 % efektivní. Jsou velmi přesné, s přesností několika tisíciny palec na stopu. Mnoho odvětví používá koulové šrouby pro přesnou kontrolu, včetně leteckého průmyslu, počítačového, elektronického, automobilového a medicínského průmyslu.

Koulové šrouby se také často používají v produkčních procesech a jsou běžné v robotech, automatizovaných montážních linkách, zařízeních na manipulaci s materiály, pásy, strojních nástrojích, řídících systémech drátů a přesném montažním zařízení.

Koulová šroubová soustava se skládá ze šroubu a hřebenu, každý s odpovídajícími spirálními drážkami. Koule se kutálí mezi těmito drážkami a poskytují jediný kontakt mezi hřebenem a šroubem.

Když rotuje šroub nebo matka, koule jsou odraženy odrazovou deskou do systému návratu koulí v matce a procházejí tímto systémem spojitou cestou na opačný konec kulové matky. Poté vyjdou z systému návratu do drážek šroubu a matky pro jejich znovunapojení v uzavřené smyčce.

Kulová matka určuje zátěž a životnost souboru kulového šroubu. Poměr počtu vláken v smyčce kulové matky ke počtu vláken na kulovém šroubu určuje míru, ve které bude kulová matka dosahovat únavového selhání (materiálového opotřebení) rychleji než kulový šroub.

Kulová nábožka obsahuje dva typy systému pro navracení koulí: externí cyklační typ a interní cyklační typ.

Externí cyklační typ: Kule se vrací na opačný konec smyčky prostřednictvím navracovací trubky, přičemž navracovací trubka vyčnívá nad vnější průměr kulové nábožky.

Interní cyklační typ: Kule se vrací buď skrz nebo podél stěny nábožky, pod vnějším průměrem kulové nábožky.

Interní cyklační typ má rotující obvod (jak je znázorněno na obrázku výše). Kule jsou donuceny přelézt přes vrchol válcového šroubu prostřednictvím systému navracování. Tento systém se nazývá křížový odbočovací systém interního navracování. U křížového odbočovacího typu kulové nábožky se koule pohybují tak, že učiní hmotné těleso jednu rotaci, a navracovací cesta je uzavřena odbočovačem (B) v nábožce (C), čímž umožňuje koulím přecházet mezi sousedními drážkami v bodech (A) a (D).

Když dlouhá lovká vývrtka rotuje vysokou rychlostí, začne se třást, jakmile dosáhne poměr hubosti přirozeného harmonického oscilace rozměrů hrotu. Toto se nazývá kritická rychlost a může být velmi škodlivé pro životnost lovké vývrtky. (Bezpečná operační rychlost by neměla překročit 80 % kritické rychlosti vývrtky.)

Některé aplikace vyžadují delší délky hrotu a vysoké rychlosti, a tyto jsou všechny místa, kde je vyžadován otáčivý soubor s lovkou bubínkovou.