Hvad er den uundværlige nøglekomponent i overførselsverdenen?

I transmissionen er kugleskraven den uundværlige mekaniske komponent. Det er det mest anvendte transmissionselement i værktøjsmaskiner og præcisionsmaskiner, og dets hovedfunktion er at omdanne roterende bevægelse til lineær bevægelse. På grund af den lille friktionsmodstand anvendes kugleskrummer i vid udstrækning i forskellige industriudstyr og præcisionsinstrumenter.

Kugleskraven består af en skru, en nødde, stålkugler, et forladningsark, en omvendt skru og en støvstikket anordning. Den har til opgave at omdanne roterende bevægelse til lineær bevægelse, dvs. at ændre lejer fra glidende til rullende.
I 1898 forsøgte man for første gang at tilføje stålkugler mellem nødden og skruen, hvorved den traditionelle skrues glidende kontakt blev omdannet til rullende kontakt; glidende friktion blev erstattet med rullende friktion, og rotationsbevægelsen af stålkuglerne i nødden blev omdannet til lineær bevægelse

Kugleskrullen blev opfundet af Rudolph G. Boehm fra Texas og fik et amerikansk patent i 1929.

Når kugleskraven anvendes som det aktive legeme, konverteres nødden til lineær bevægelse i overensstemmelse med den tilsvarende specifikations ledning med skruestangens rotationsvinkel. Det passive arbejdsstykke kan tilsluttes nødden gennem nødsesædet og dermed realisere den tilsvarende lineære bevægelse.

Kugleskrubben er metal, normalt lavet af stål, og består af en indvendig trådt nødde og en skru. Nødens spiralskråning matcher skruens spiralskråning.

Inden for sporene, indeholdt i nødden, er der mange små kugler af krommet stål. Når kuglerne cirkulerer i nødden, giver kuglerne en glat bevægelse under skruen. Den deflektorplade eller retursystemet holder kuglerne og får dem til at cirkulere gennem nødden.

Når de anvendes sammen med en motor, er kugleskrumperne op til 90% effektive. De er ret præcise, med en nøjagtighed på nogle få tusinddel af en tomme pr. fod. Mange industrier bruger kugleskrum til præcis styring, herunder luftfart, computer, elektronik, bilindustrien og medicinske industrier.

Kugleskrummer anvendes også ofte i fremstillingsprocesser og er almindelige i robotter, automatiserede monteringslinjer, materielhåndteringsudstyr, transportører, maskinværktøjer, ledningsstyring og præcisionsmonteringsudstyr.

Den kugleskrovmonterede konstruktion består af en skru og en møst, som hver har tilsvarende spiralformede spor. Kuglerne ruller mellem disse spor og er den eneste kontakt mellem nødden og skruen.

Når skruen eller nødden drejer, afviger kuglerne af deflektoren ind i nøddens retursystem, og de passerer gennem retursystemet i en kontinuerlig bane til den modsatte ende af kuglenødden. Boldene udgår derefter fra retursystemet til trådrækken i bolleskrullen og mutterne for at cirkulere i en lukket sløjfe.

Kugle nødden bestemmer belastningen og levetiden af kugleskrovens samling. Forholdet mellem antallet af tråde i kuglenødsløbet og antallet af tråde på kugleskraven bestemmer, i hvilket omfang kuglenødden hurtigere vil blive træt (slidt) end kugleskraven.

Kuglefrøen indeholder to typer af kugletilbagevendelsesmetoder: type med ekstern cirkulation og type med intern cirkulation.

Udvendig cirkulationsform: Kuglerne vender tilbage til den modsatte ende af sløjfen gennem returrøret, og kugletilbagslutningsrøret stikker ud over kuglemoderens ydre diameter.

Indvendig cirkulationstype: Kuglerne vender tilbage gennem eller langs nødden, under den ydre diameter af kuglenødden.

Den interne cirkulationstype har et roterende kredsløb (som vist i figur 1). Kuglerne tvinges til at klatre over toppen af garnet på skruen gennem retursystemet. Dette kaldes et internt retursystem af typen cross-deflector. I en kugleod af typen cross-deflector får kuglen kun aksen til at rotere en runde, og returbanen lukkes af kugleodflektoren (B) i nødden (C), så kuglerne kan krydse mellem tilstødende spor i punkt A og D.

Når en lang kugleskrog drejer med høj hastighed, vil den begynde at vibrere, når slankekvoten når den naturlige harmoniske dimensioner af aksen. Dette kaldes den kritiske hastighed og kan være meget skadeligt for kugleskrubbenes levetid. (Den sikre driftshastighed må ikke overstige 80% af skruens kritiske hastighed.)

Nogle anvendelser kræver længere aksellængder og høje hastigheder, og det er alle steder, hvor roterende kuglenødtmontage er nødvendig.