Apa komponen kunci yang tak tergantikan di dunia transmisi?

Di dunia transmisi, ball screw adalah komponen mekanis kunci yang tidak terpisahkan. Ini adalah elemen transmisi yang paling sering digunakan dalam mesin perkakas dan mesin presisi, dan fungsi utamanya adalah mengonversi gerakan rotasi menjadi gerakan linear. Karena gesekan tawannya yang kecil, ball screw banyak digunakan dalam berbagai peralatan industri dan alat ukur presisi.

Ball screw terdiri dari sekrup, mur, bola baja, lembaran preload, pembalik, dan perangkat anti-debu. Fungsinya adalah mengubah gerakan putar menjadi gerakan linear, yaitu mengubah bearing dari tindakan geser menjadi tindakan bergulir.
Pada tahun 1898, orang-orang melakukan percobaan pertama untuk menambahkan bola baja di antara mur dan sekrup, mengubah kontak geser dari sekrup tradisional menjadi kontak bergulir; menggantikan gesekan geser dengan gesekan bergulir, mengubah gerakan rotasi bola baja dalam mur menjadi gerakan linear, dan mengubah torsi menjadi gaya berulang pada sumbu, sehingga meningkatkan masalah posisi yang buruk dan mudah rusaknya sekrup tradisional.

Sekrup bola ditemukan oleh Rudolph G. Boehm dari Texas dan diberi paten AS pada tahun 1929.

Ketika baut bola digunakan sebagai bagian aktif, pah batang akan mengubah gerakan linear sesuai dengan pitch spesifikasi yang sesuai dengan sudut rotasi batang baut. Bagian kerja pasif dapat dihubungkan dengan pah melalui tempat pah, sehingga mewujudkan gerakan linear yang sesuai.

Perakitan baut bola terbuat dari logam, biasanya terbuat dari baja, dan terdiri dari mur berulir dalam dan sekrup. Jalur spiral pada mur sesuai dengan jalur spiral pada sekrup.

Di dalam jalur, terdapat banyak bola kecil yang terbuat dari baja kromium di dalam mur. Ketika bola beredar di dalam mur, bola tersebut memberikan gerakan halus di bawah sekrup. Plat deflektor atau sistem pengembalian memegang bola-bola tersebut dan membuatnya beredar melalui mur.

Ketika digunakan dengan motor, sekrup bola dapat mencapai efisiensi hingga 90%. Mereka cukup presisi, dengan akurasi beberapa ribuan inci per kaki. Banyak industri yang menggunakan sekrup bola untuk kontrol yang tepat, termasuk industri penerbangan, komputer, elektronik, otomotif, dan medis.

Ball screws juga sering digunakan dalam proses manufaktur dan umum ditemukan di robot, lini perakitan otomatis, peralatan penanganan material, konveyor, alat mesin, kontrol kabel, dan peralatan perakitan presisi.

Perakitan ball screw terdiri dari sekrup dan mur, masing-masing dengan celah spiral yang sesuai. Bola-bola bergulir di antara celah-celah ini dan menyediakan satu-satunya kontak antara mur dan sekrup.

Ketika sekrup atau mur berputar, bola-bola dipental oleh deflektor ke sistem pengembalian bola pada mur, dan mereka melewati sistem pengembalian dalam jalur terus-menerus menuju ujung yang berlawanan dari mur bola. Kemudian bola-bola keluar dari sistem pengembalian ke jalur ulir sekrup bola dan mur untuk sirkulasi kembali dalam loop tertutup.

Mur bola menentukan beban dan umur pakai dari rangkaian sekrup bola. Rasio jumlah benang pada loop mur bola terhadap jumlah benang pada sekrup bola menentukan sejauh mana mur bola akan mencapai kegagalan kelelahan (aus) lebih cepat daripada sekrup bola.

Mur bola memiliki dua jenis metode pengembalian bola: tipe sirkulasi eksternal dan tipe sirkulasi internal.

Tipe sirkulasi eksternal: Bola-bola kembali ke ujung yang berlawanan dari loop melalui tabung pengembalian, dan tabung pengembalian bola menonjol di atas diameter luar mur bola.

Tipe sirkulasi internal: Bola kembali melalui atau sepanjang dinding mur, di bawah diameter luar mur bola.

Tipe sirkulasi internal memiliki rangkaian putar (seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas). Bola-bola dipaksa untuk menaiki bagian atas ulir pada sekrup melalui sistem pengembalian. Ini disebut sistem pengembalian internal tipe cross-deflector. Pada mur bola tipe cross-deflector, bola hanya membuat poros berputar satu kali putaran, dan jalur pengembalian ditutup oleh deflektor bola (B) di dalam mur (C), memungkinkan bola untuk menyeberang antara celah yang berdekatan pada titik (A) dan (D).

Ketika sekrup bola panjang berputar pada kecepatan tinggi, itu akan mulai bergetar begitu rasio kelenturan mencapai harmonik alami dari dimensi poros. Ini disebut kecepatan kritis dan dapat sangat merugikan umur pemakaian sekrup bola. (Kecepatan operasi yang aman tidak boleh melebihi 80% dari kecepatan kritis sekrup.)

Beberapa aplikasi memerlukan panjang poros yang lebih besar dan kecepatan tinggi, dan semuanya adalah tempat-tempat di mana perakitan mur bola putar diperlukan.