Boîtiers d'écrous et accouplements : les deux parties qui déterminent si l'axe fonctionne correctement
La vis est bonne. Les unités de soutien ont raison. L'axe tourne toujours mal, le moteur consomme plus de courant qu'il ne le devrait et l'accouplement a commencé à faire du bruit au bout de trois mois.
Deux composants l'expliquent généralement, et tous deux ont tendance à être spécifiés en dernier : le boîtier de l'écrou qui relie l'écrou au chariot mobile et l'accouplement qui relie le moteur à la vis.
Ni l’un ni l’autre n’est glamour. Dans les deux cas, le désalignement est soit absorbé, soit converti en usure.
Le boîtier de l'écrou
Le boîtier transfère la force axiale de l'écrou à vis à la charge et effectue une autre tâche facile à négliger : il définit la relation entre l'axe de la vis et le chariot.
Si l'alésage du boîtier n'est pas concentrique à la vis, ou si sa face de montage n'est pas perpendiculaire aux rails de guidage, l'écrou est obligé de suivre une trajectoire qui ne correspond pas à la vis. L'écrou ne peut pas contester la géométrie, il absorbe donc l'erreur sous forme de charge latérale cyclique - une fois par tour, pendant toute la durée de vie de la machine.
À quoi cela ressemble en service : un couple de fonctionnement qui varie selon la position, une usure inégale à l'intérieur de l'écrou, un bruit qui apparaît à certains points de la course et une défaillance prématurée d'une vis correctement spécifiée.
Types de logements
Boîtiers sans entretien-incorporer un réservoir de lubrification, utile lorsque l'axe est difficile à atteindre ou que le calendrier de maintenance n'est pas fiable.
Boîtiers en acieroffrent une rigidité plus élevée pour les charges plus lourdes et constituent le choix habituel lorsque la force axiale est importante par rapport à la rigidité du chariot.
Dans les deux cas, le nombre qui compte n'est pas la capacité de charge du boîtier - mais la concentricité et l'équerrage de ses faces usinées par rapport à votre surface de montage.
Montage correct du boîtier
La séquence compte plus que les valeurs de couple.
- Établissez d'abord l'axe de la vis, à l'aide de l'extrémité fixe-unité de soutiencomme référence.
- Amenez le chariot jusqu'à l'écrou - ne forcez pas l'écrou sur le chariot.
- Laissez les boulons du boîtier desserrés, faites passer l'axe sur toute sa course, puis serrez avec l'écrou en position médiane-.
- Revérifiez le couple de fonctionnement sur toute la course.
Le serrage du boîtier à une extrémité de la course bloque tout désalignement existant à ce stade. Le serrage à mi--course répartit l'erreur.
Un couple fluide et constant de bout en bout est le critère d’acceptation. Une lecture de couple qui grimpe près d'une extrémité vous indique que l'axe se bat là-bas.
Le couplage
L'accouplement existe pour transmettre le couple tout en absorbant les petits désalignements inévitables entre un arbre moteur et un arbre à vis. La quantité qu'il peut absorber et la rigidité avec laquelle il transmet le couple dépendent du type.
Accouplements mâchoires/araignéeutiliser un élément en élastomère entre deux moyeux métalliques. Bon amortissement des vibrations, tolérant un léger désalignement et indulgent dans les applications-à usage général. L'élastomère introduit une souplesse de torsion, ce qui n'est pas idéal lorsque la rigidité du positionnement est importante.
Accouplements à membrane uniquesont rigides en torsion avec un jeu essentiellement nul. Ils s'adaptent bien au désalignement angulaire mais à très peu de décalage parallèle.
Accouplements à double membraneajoutez un deuxième élément flexible et une entretoise, ce qui leur permet de gérer un décalage parallèle qu'un seul diaphragme ne peut pas. Il s'agit du choix habituel pour les axes de positionnement asservis-où à la fois de la rigidité et une certaine tolérance d'alignement sont nécessaires.
Accouplements à fentes parallèles (poutres)sont usinés d'une seule pièce avec une fente hélicoïdale. Compact, sans jeu, peu coûteux, tolérant plusieurs types de désalignement - mais plus doux en torsion et limité en capacité de couple. Commun sur les axes petits et miniatures.
Accouplements Oldham / croisésgérer un décalage parallèle substantiel grâce à un élément central coulissant. Utile lorsque le support moteur ne peut pas être aligné avec précision, au prix d'une pièce d'usure.
Choisir entre eux
Un court chemin de décision qui couvre la plupart des cas :
- Axe de positionnement servo, précision serrée→ double diaphragme. Aucun jeu et une rigidité en torsion élevée préservent la résolution que la vis vous offre.
- Axe pas à pas, automatisation générale→ fente ou mâchoire parallèle, selon le couple. Les deux sont-rentables et indulgents.
- Axe miniature→ fente parallèle, généralement le seul type disponible dans cette taille.
- Charges de choc ou vibrations présentes→ mâchoire avec élastomère, acceptant la souplesse en torsion.
- L'alignement du support moteur est mauvais et ne peut pas être amélioré→ Oldham, et prévoyez de remplacer périodiquement l'élément central.
Un accouplement ne corrige pas le désalignement. Il y survit. La distinction est importante, car chaque type d'accouplement a une limite de désalignement publiée, et le dépassement transfère la charge vers les roulements du moteur et les roulements d'extrémité fixe-de la vis.
La question du contrecoup
Si votre axe nécessite un positionnement bidirectionnel répétable, un couplage avec jeu apparaîtra dans la mesure. Un accouplement à mâchoires en élastomère présente une certaine souplesse ; un Oldham usé a vraiment perdu son mouvement.
Les accouplements à diaphragme et à fente ne présentent aucun jeu-par construction. Si vous avez spécifié une vis C3 ou C5 et préchargé l'écrou pour éliminer le jeu axial, ne le connectez pas ensuite avec un accouplement qui réintroduit la perte de mouvement côté moteur. Cela arrive plus souvent que prévu, généralement parce que l'accouplement a été choisi en fonction de l'alésage et du prix.
Dimensionnement
Sélectionnez le couple continu avec un facteur de service, pas le couple crête seul, puis validez :
- Les tailles d'alésage aux deux extrémités correspondent à l'arbre du moteur et à l'extrémité de l'arbre à vis
- Le style de rainure de clavette ou de serrage convient aux deux arbres
- La longueur totale s'adapte entre la face du moteur et le tourillon de vis
- Les limites de désalignement publiées dépassent ce que votre montage peut réaliser de manière réaliste
- La rigidité en torsion est adéquate pour la bande passante du servo que vous comptez utiliser
Ce dernier point est celui le plus souvent ignoré sur les systèmes d’asservissement. Un couplage trop conforme limite la hauteur à laquelle vous pouvez régler les gains avant que l'axe ne devienne instable - la machine fonctionne, mais jamais aussi bien que les spécifications promises.
Spécifiez-les ensemble
La vis, les unités de support, le boîtier d'écrou et l'accouplement forment une chaîne mécanique. C'est en les spécifiant séparément de différents fournisseurs que les dimensions de l'interface cessent de correspondre.
Envoyez-nous l'axe plutôt que la pièce : course, charge, vitesse, dimensions du bâti du moteur et de l'arbre, interface de montage du chariot et objectif de précision. Nous confirmerons toutes les correspondances de la chaîne avant que quoi que ce soit ne soit usiné.
Tianjin OuNaiDa Transmissions Technology Co., Ltd.fabrique des vis à billes, des unités de support, des boîtiers d'écrous,accouplements, guidages linéaires, engrenages, crémaillères et pignons. Créée en 2008, avec 20 ans de fabrication et 15 ans d'expérience à l'exportation au service de plus de 300 distributeurs étrangers, conformément aux normes CE et ISO 9001 : 2015.
Composants de mouvement de précision|Favoriser la fabrication intelligente à l’échelle mondiale
