I. การกำหนดตำแหน่งหลักและการตั้งชื่อเรียก
การวางตำแหน่ง: ชุดแบริ่งเฮาซิ่งสำหรับด้านรองรับลูกสกรูบอล (ปลายลอย) มาตรฐาน ใช้ติดตั้งที่ปลายของลูกสกรูในจุดที่จำเป็นต้องลดแรงเครียดตามแนวแกนจากความร้อน
การตีความศัพท์บัญญัติ:
- B: หมายถึง "แบริ่งเฮาซิ่ง"
- F: หมายถึง "Free" หรือ "Float" ซึ่งเป็นหัวใจหลักของการทำงาน—อนุญาตให้เพลาลูกสกรูขยายและหดตัวเล็กน้อยได้อย่างอิสระตามแนวแกน
ฟังก์ชันหลัก:
- รับแรงภายนอกในแนวรัศมีเป็นหลัก: รองรับน้ำหนักของเพลาลูกสกรู ต้านทานแรงในแนวรัศมีที่อาจเกิดขึ้น และรักษาระดับการหมุนที่อยู่กึ่งกลางแกนให้คงที่
- อนุญาตให้เคลื่อนที่ตามแนวแกนได้อย่างอิสระ: การออกแบบแบริ่งภายในช่วยให้เพลาลูกสกรูเลื่อนตามแนวแกนได้ เพื่อดูดซับการขยายตัวจากความร้อนที่เกิดจากการเพิ่มอุณหภูมิ ป้องกันไม่ให้ลูกสกรูโก่ง ติดขัด หรือสูญเสียความแม่นยำจากแรงเครียดจากความร้อน
- ให้การจัดตำแหน่งในแนวรัศมี: รักษำตำแหน่งศูนย์กลางการหมุนของเพลากลิ้ว
II. โครงสร้างหลักและองค์ประกอบ
ยูนิตสนับสนุน BF มาตรฐานเป็นโมดูลที่รวมระบบอย่างสูง โดยทั่วไปประกอบด้วย:
ที่ยึดตลับลูกปืน: คล้ายกับยูนิต BK มีหน้าแปลนสำหรับยึดติดและการจัดแนวที่แม่นยำ
แบริ่งแนวรัศมี:
- พบได้บ่อยที่สุด: แบริ่งแบบร่องลึก สามารถรองรับแรงในแนวรัศมีได้อย่างมีประสิทธิภาพ พร้อมทั้งให้อิสระในการเคลื่อนที่ในแนวแกน (ช่องว่าง)
- รูปแบบอื่น: บางรุ่นอาจใช้บุชชิ่งธรรมดา (สลีฟบรอนซ์) หรือแบริ่งลูกกลิ้งเข็มพร้อมกรง แต่แบริ่งแบบร่องลึกยังคงเป็นที่นิยมมากที่สุด เนื่องจากมีแรงเสียดทานต่ำและความสามารถในการทำงานที่ความเร็วสูง
ระบบปิดผนึก:
มีซีลด้านในและด้านนอกเพื่อป้องกันการเข้าของสิ่งปนเปื้อนจากภายนอก และการรั่วซึมของจาระบีภายในได้อย่างมีประสิทธิภาพ
หัวเติมจาระบี: สำหรับการหล่อลื่นเติมเต็มเป็นระยะ
โครงสร้างจำกัดแนวแกน (การออกแบบหลัก):
- ต่างจากหน่วย BK ที่จะ "ล็อก" เพลาเกลียว โดยปกติแล้วความพอดีระหว่างแหวนในของแบริ่ง BF กับเพลาเกลียวจะเป็นแบบพอดีหลวมหรือแบบพอดีแน่นเบา ๆ
- ตัวแหวนนอกของแบริ่งถูกติดตั้งอยู่ในเปลือก โดยปลายด้านหนึ่งจะถูกยึดตำแหน่งทางแนวแกน ส่วนอีกปลายหนึ่งจะเว้นช่องว่างทางแนวแกนไว้ ซึ่งทำให้แบริ่งสามารถเคลื่อนที่ทางแนวแกนได้เล็กน้อยภายในเปลือก ทำให้เพลาเกลียวสามารถลอยตัวได้
III. คุณสมบัติหลักและข้อได้เปรียบ
- สำคัญต่อการลดแรงเครียดจากความร้อน: นี่คือเหตุผลหลักที่ทำให้หน่วย BF มีอยู่ การทำงานของลูกสกรูบอลจะสร้างความร้อนจากการเสียดสีในระหว่างการใช้งานที่ความเร็วสูงหรือต่อเนื่อง ซึ่งทำให้เพลาสกรูขยายตัวทางความร้อน หากยึดทั้งสองด้าน (BK แบบคู่) เพลาสกรูจะโก่งตัวคล้ายรางเหล็กที่ถูกดันขึ้น ทำให้สูญเสียความแม่นยำ เกิดการสึกหรอผิดปกติ หรือแม้แต่ติดขัดได้ ปลายด้าน BF แก้ปัญหานี้อย่างชาญฉลาดโดยอนุญาตให้มีการเคลื่อนที่ตามแนวแกน
- รับประกันความปลอดภัยและการทำงานที่แม่นยำของระบบ: ด้วยการลดแรงเครียดจากความร้อน หน่วย BF ทำให้เพลาสกรูคงความตรงตลอดช่วงอุณหภูมิการทำงานทั้งหมด จึงรักษาระดับความแม่นยำในการส่งกำลังระยะยาว และป้องกันความล้มเหลวที่อาจเกิดขึ้นอย่างรุนแรง
- มาตรฐานและความสะดวกในการใช้งาน: เช่นเดียวกับหน่วย BK หน่วย BF ให้โซลูชันที่ได้มาตรฐานและพร้อมติดตั้ง ทำให้ผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องออกแบบกลไกแบบลอยตัวด้วยตนเอง จึงมั่นใจในสมรรถนะและความน่าเชื่อถือ
- รองรับแรงตามแนวรัศมีได้ดี: แม้จะอนุญาตให้มีการเคลื่อนที่ตามแนวแกนได้ แต่ความแข็งแรงและความแม่นยำในการรองรับแรงตามแนวรัศมียังคงสูงอยู่ สามารถลดการสั่นสะเทือนตามแนวรัศมี (การสั่นแบบหวิปปิ้ง) ของสกรูได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- การบำรุงรักษาง่าย: การออกแบบซีลและระบบหล่อลื่นแบบบูรณาการช่วยยืดระยะเวลาระหว่างการบำรุงรักษาและทำให้ขั้นตอนการบำรุงรักษาง่ายขึ้น
IV. การประสานงานของระบบกับปลายยึดค่า (BK Fixed End) (ย้ำกฎทองคำอีกครั้ง)
นี่คือความสัมพันธ์การจับคู่ที่จำเป็น:
ด้านขับ / ด้านอ้างอิง: BK (Fixed End)
- หน้าที่: ทนต่อแรงตามแนวแกนทั้งสองทิศทาง พร้อมให้จุดอ้างอิงตำแหน่งตามแนวแกน
- การเชื่อมต่อสกรู: โดยทั่วไปจะเชื่อมต่อโดยตรงกับมอเตอร์เซอร์โว/สเต็ปเปอร์ผ่านตัวต่อ (coupling)
ด้านไม่ขับ / ด้านตาม: BF (Floating End)
- หน้าที่: ให้การรองรับในแนวรัศมี และอนุญาตให้เกิดการขยายตัวทางความร้อนตามแนวแกนได้อย่างอิสระ
- ข้อต่อแบบสกรู: ปลายสกรูด้านนี้เป็นอิสระ หรือเชื่อมต่อกับอุปกรณ์แสดงผลย้อนกลับที่มีน้ำหนักเบา เช่น เอนโคดเดอร์
กฎเหล็กของการออกแบบ: สกรูบอลที่หมุนอย่างต่อเนื่องจะต้องใช้วิธีการรองรับแบบ [ปลายหนึ่งยึดแน่น (BK), อีกปลายหนึ่งลอยตัว (BF)] เท่านั้น นี่คือหลักการพื้นฐานในการออกแบบเครื่องจักรความแม่นยำทุกประเภท
V. สาขาการใช้งานโดยทั่วไป
สถานการณ์การใช้งานของชุดรองรับแบบ BF เหมือนกับชุดรองรับแบบ BK โดยทุกที่ที่ใช้ BK จะต้องใช้ BF ร่วมด้วยเสมอ ซึ่งพบได้ในอุปกรณ์ทุกชนิดที่ใช้สกรูบอลความแม่นยำ:
- เครื่องมือกลซีเอ็นซีทุกประเภท
- หุ่นยนต์อุตสาหกรรมและโมดูลเชิงเส้น
- อุปกรณ์การผลิตและตรวจสอบชิ้นส่วนเซมิคอนดักเตอร์
- สายการผลิตอัตโนมัติความแม่นยำสูง
- อุปกรณ์ทางการแพทย์และเครื่องมือวิทยาศาสตร์
VI. แนวทางการเลือกและการใช้งาน
- การเลือกแบบคู่ หน่วย BF ต้องถูกเลือกใช้เป็นคู่กับหน่วย BK ที่อยู่ในซีรีส์เดียวกันและมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเพลาเดียวกัน (เช่น BK12 คู่กับ BF12)
- ตำแหน่งการติดตั้ง: ต้องติดตั้งที่ปลายสกรูที่อยู่ไกลจากมอเตอร์มากที่สุด หากสกรูขับเคลื่อนจากตรงกลาง (พบได้น้อยกว่า) ทั้งสองปลายควรเป็นปลายลอยแบบ BF แต่กรณีดังกล่าวจำเป็นต้องออกแบบพิเศษ
- หลีกเลี่ยงแรงยึดแนวแกน ระหว่างการติดตั้ง ต้องแน่ใจว่าไม่มีแรงยึดแนวแกนเพิ่มเติมที่เพลากลางสกรูบริเวณปลายของหน่วย BF ตัวอย่างเช่น หากมีการต่อเอนโค้ดที่ปลายดังกล่าว จะต้องใช้ข้อต่อแบบยืดหยุ่นสำหรับการเชื่อมต่อ และโครงยึดของมันจะต้องไม่จำกัดการเคลื่อนที่ตามแนวแกนของเพลากลางสกรู
- การติดตั้งที่ถูกต้อง: คล้ายกับการติดตั้งหน่วย BK ต้องแน่ใจว่าพื้นผิวการติดตั้งหน่วย BF มีความเรียบ และขนานกับพื้นผิวการติดตั้งหน่วย BK เพื่อรับประกันการจัดแนวของเพลากลางสกรูให้อยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสม
- การบํารุงรักษา เติมจาระบีเป็นระยะทางช่องเติมจาระบี และตรวจสอบสภาพของซีล
ถ้าปลายยึดแบบคงที่ (BK) เป็น "จุดยึดอ้างอิง" และ "รากฐานหลัก" ของระบบ ปลายเลื่อนได้ (BF) ก็คือ "ตัวดูดซับแรงสะเทือน" และ "วาล์วนิรภัย" ของระบบ โดยมันแก้ไขปัญหาหลักของการจัดการความร้อนในเครื่องจักรความแม่นยำได้อย่างชาญฉลาดและในลักษณะเชิงพาสซีฟ การออกแบบหน่วย BF สะท้อนถึงภูมิปัญญาทางวิศวกรรมในการ "เอาความอ่อนนุ่มมาเอาชนะความแข็งแรง" — โดยใช้ข้อต่อที่เคลื่อนไหวได้ในขอบเขตจำกัดและควบคุมได้ เพื่อให้มั่นใจถึงความแข็งแรง ความแม่นยำ และความน่าเชื่อถือโดยรวมของระบบในระดับที่สูงขึ้น การเลือกใช้และการติดตั้งรองรับแบบ BF อย่างถูกต้อง จึงเป็นมาตรการสำคัญอีกประการหนึ่งที่ช่วยให้ระบบส่งกำลังด้วยเพลาบอลสกรูทำงานได้อย่างมั่นคง แม่นยำ และต่อเนื่องในระยะยาว
EN
