Um suporte deficiente nos sistemas de movimento provoca vibração, desalinhamento e desgaste prematuro. Uma unidade de suporte de fuso de esferas fiável garante precisão, rigidez e vida útil prolongada. Eis o que precisa de saber.
As unidades de suporte de fusos de esferas são componentes essenciais que fixam e estabilizam os conjuntos de fusos de esferas, assegurando movimentos precisos, vibrações reduzidas e durabilidade a longo prazo em aplicações industriais exigentes.
Continue a ler para explorar as estruturas, os tipos e as vantagens da conceção.
Quais são os componentes de um fuso de esferas?
Um fuso de esferas é um atuador linear mecânico que converte o movimento de rotação em movimento linear utilizando um eixo roscado e uma porca de esferas com rolamentos de esferas recirculantes. Para funcionar eficazmente, o sistema de fuso de esferas requer um alinhamento e apoio precisos - e é aí que o unidade de suporte do fuso de esferas entra em jogo.
Os principais componentes de um sistema de fuso de esferas incluem:
Eixo de parafuso: Uma haste longa e roscada que fornece o caminho para o movimento linear. As roscas são laminadas ou rectificadas para aplicações específicas.
Porca esférica: Envolve as esferas e desloca-se ao longo do eixo do parafuso, transformando o movimento rotativo em movimento linear.
Rolamentos de esferas: As esferas de recirculação entre a porca e o veio do parafuso reduzem a fricção e permitem um movimento de elevado rendimento.
Unidades de apoio: Posicionadas em ambas as extremidades do parafuso, estas unidades consistem em rolamentos pré-carregados e caixas que proporcionam rigidez, suporte axial e alinhamento.
Acoplamentos e montagens de motor: Utilizado para ligar o parafuso a um motor para acionamento.
Sem unidades de suporte adequadas, o eixo do parafuso pode deformar-se sob carga, introduzindo folga e reduzindo a precisão do sistema. As unidades de suporte de alto desempenho minimizam este risco, oferecendo um suporte de extremidade seguro e absorvendo forças axiais e radiais.
Tipos de unidades de suporte do fuso de esferas
As unidades de suporte do fuso de esferas existem em vários tipos para corresponder a diferentes requisitos de montagem, condições de carga e especificações de desempenho. São normalmente classificadas com base na sua localização no parafuso e no tipo de rolamentos utilizados.
1. Unidades de apoio fixas (por exemplo, tipos BK, FK, EK, FK)
Estes são montados na extremidade de acionamento do parafuso. Incorporam dois rolamentos de contacto angular com ajustes pré-carregados para fornecer apoio axial e radial. Estas unidades são essenciais para aplicações que requerem uma elevada precisão de posicionamento e rigidez.
2. Unidades de apoio flutuantes ou simples (por exemplo, tipos BF, EF, FF)
Localizadas na extremidade oposta do lado fixo, estas unidades de suporte utilizam normalmente rolamentos radiais simples. O seu principal objetivo é guiar o parafuso enquanto permite a expansão térmica, evitando a flexão ou a acumulação de tensões.
3. Tipos compactos e de flange
Algumas unidades são concebidas com um invólucro do tipo flange, permitindo a montagem frontal na estrutura da máquina. As unidades compactas são ideais para aplicações com restrições de espaço e designs leves.
4. Kits pré-machinados padronizados
Fabricantes como a LIMON oferecem unidades de suporte que correspondem à maquinação padrão da extremidade do eixo do fuso de esferas. Estas unidades garantem uma integração perfeita, um ajuste preciso e uma montagem rápida.
A seleção adequada dos tipos de unidades de suporte garante um desempenho ótimo, folga mínima e desgaste mecânico reduzido no sistema de fuso de esferas.
Estrutura e caraterísticas do suporte do fuso de esferas
A unidade de suporte do fuso de esferas é um conjunto compacto concebido para alojar rolamentos de precisão num invólucro rígido, fornecendo suporte estrutural ao eixo do fuso de esferas.
As principais caraterísticas estruturais incluem:
Rolamentos de contacto angular pré-carregados
O suporte de extremidade fixa utiliza rolamentos de contacto angular duplos que são pré-carregados de fábrica para eliminar a folga axial. Isto aumenta a precisão do posicionamento e a rigidez sob carga.Caixa de alta rigidez
As unidades de suporte são maquinadas em aço ou liga de alumínio para proporcionar uma excelente rigidez. Os tratamentos de superfície, como o óxido preto ou a anodização, ajudam a resistir à corrosão.Vedação e lubrificação
Vedantes de alta qualidade protegem os rolamentos de contaminantes. A maioria das unidades de suporte são pré-lubrificadas e seladas para toda a vida, eliminando a necessidade de manutenção de rotina.Precisão de posicionamento
A estrutura de suporte integra orifícios para cavilhas ou superfícies de base maquinadas para assegurar o alinhamento com o eixo do fuso de esferas e o sistema de eixo linear.Caraterísticas de instalação fácil
As unidades de suporte são concebidas com orifícios de montagem pré-perfurados e interfaces normalizadas para se alinharem com as estruturas das máquinas. Isto simplifica a montagem e reduz o tempo de instalação.
Estes elementos estruturais asseguram um movimento suave e preciso, suportando o impulso axial e mantendo o alinhamento do parafuso - mesmo em ambientes de alta velocidade e carga elevada.
Utiliza o rolamento ideal
O desempenho de um unidade de suporte do fuso de esferas depende fortemente do tipo e da qualidade do rolamento utilizado. A seleção ideal dos rolamentos tem um impacto direto no manuseamento da carga, na resistência à vibração e na vida útil do sistema.
Rolamentos de esferas de contacto angular (ACBB)
Estes são os rolamentos mais comuns utilizados em unidades de suporte de extremidade fixa. São concebidos para suportar cargas radiais e axiais e são normalmente montados em pares com uma configuração back-to-back ou face-a-face. Os rolamentos de contacto angular pré-carregados eliminam as folgas e aumentam a rigidez.
Rolamentos de esferas radiais
Utilizados em unidades de suporte flutuantes ou simples, estes rolamentos suportam cargas radiais e permitem o movimento axial para acomodar a expansão térmica. Embora menos rígidos do que os tipos angulares, desempenham um papel fundamental em sistemas de curso longo.
Opções de pré-carga do rolamento
Fabricantes como a LIMON oferecem unidades de suporte com pré-carga definida de fábrica. Isto minimiza os erros de montagem, assegura uma rigidez consistente e melhora a resposta dinâmica. As aplicações de alta precisão requerem frequentemente rolamentos de classe C3 ou C5 com classes de fusos de esferas correspondentes.
Vedação e lubrificação
Os rolamentos dentro das unidades de suporte são selados e preenchidos com massa lubrificante de alto desempenho. Isto assegura um funcionamento suave, uma vida útil prolongada e proteção contra contaminantes - especialmente importante em ambientes poeirentos ou corrosivos.
A escolha da configuração ideal dos rolamentos assegura a estabilidade a alta velocidade, o controlo preciso do movimento e a fiabilidade a longo prazo do sistema de fuso de esferas.
Formas de unidades de suporte
As unidades de suporte de fusos de esferas existem em várias formas e configurações para satisfazer as diversas necessidades dos ambientes industriais. Compreender as diferenças ajuda a escolher o fator de forma correto para a conceção da máquina.
Tipo de flange
As unidades do tipo flange (por exemplo, FK, FF) apresentam uma flange circular ou retangular que permite a montagem na face. Estas são comuns em máquinas com profundidade de montagem limitada ou onde o alinhamento a partir da frente é mais fácil.
Tipo de bloco
Os suportes do tipo bloco (por exemplo, BK, BF, EK, EF) são concebidos como blocos cúbicos com orifícios de montagem na parte inferior. Oferecem uma excelente estabilidade e são muito utilizados em instalações horizontais e verticais.
Tipo compacto
Alguns sistemas requerem unidades de suporte compactas que minimizem a utilização de espaço. Estas são ideais para aplicações leves ou envelopes de máquinas limitados, sem comprometer a rigidez.
Concepções de tipo aberto e de tipo fechado
As unidades de suporte podem ter uma caixa aberta para permitir o acesso para lubrificação ou ajustes, enquanto os modelos fechados proporcionam uma melhor vedação e proteção.
A escolha da forma depende de:
Método de montagem (horizontal, vertical, invertido)
Disposição da estrutura da máquina
Direção da carga e acesso para manutenção
Os fabricantes fornecem normalmente ficheiros CAD detalhados e especificações para garantir o ajuste adequado no âmbito da conceção do sistema.
Instalação compacta e fácil
As modernas unidades de suporte de fusos de esferas são projectadas para uma instalação rápida e uma integração compacta em sistemas de máquinas. A poupança de tempo durante a montagem traduz-se em custos operacionais mais baixos e maior produtividade.
Interfaces normalizadas
A maior parte das unidades de suporte são compatíveis com as especificações de maquinação final padrão (por exemplo, diâmetro do rolamento, ranhura do anel de retenção, ressalto do eixo). Isto assegura a compatibilidade plug-and-play com fusos de esferas pré-usinados.
Desenhos pré-montados
Fabricantes como a LIMON fornecem unidades pré-montadas com rolamentos pré-carregados, lubrificados e selados. Isto elimina a necessidade de instalação e ajuste manual dos rolamentos.
Pegada mínima
Os designs compactos do corpo permitem layouts de máquinas mais apertados, especialmente em sistemas multieixos ou soluções de automação portáteis.
Montagem rápida
As unidades de suporte incluem orifícios roscados ou orifícios de passagem que se alinham com as superfícies de montagem. As cavilhas ou elementos de localização asseguram o alinhamento correto com o eixo de movimento linear.
Funcionamento sem manutenção
Devido à lubrificação e vedação de fábrica, a maioria das unidades de suporte não necessita de manutenção periódica. Isto reduz o tempo de inatividade, melhora o MTBF (tempo médio entre falhas) e aumenta a fiabilidade da máquina.
Estas caraterísticas tornam as unidades de suporte fáceis de implementar em todas as aplicações, desde centros de maquinagem CNC a sistemas de manuseamento de semicondutores e plataformas de impressão 3D.
Resumo
As unidades de suporte do fuso de esferas proporcionam estabilidade, precisão e montagem simplificada - essenciais para maximizar o desempenho e a vida útil dos sistemas de movimento linear.Para mais informações, contactar [email protected]
