Wat is het onmisbare sleutelonderdeel in de wereld van transmissies?

In de wereld van transmissies is de balvijzel het onmisbare sleutelmechanische component. Het wordt het meest gebruikt als transmissielement in gereedschapsmachines en precisiemachines, en zijn hoofdfunctie is om rotatiebeweging om te zetten in lineaire beweging. Vanwege zijn lage wrijving weerstand worden balvijzels breed gebruikt in verschillende industriële apparaten en precisieinstrumenten.

De balvormige schroef bestaat uit een schroef, een moer, staalballen, een voorbelastingsplaat, een omkeringsmechanisme en een stofafsluitapparaat. Zijn functie is om rotatiebeweging om te zetten in lineaire beweging, dat wil zeggen, om het draagvermogen van glijbeweging naar rolbeweging te veranderen.
In 1898 probeerden mensen voor het eerst staalballen tussen de moer en de schroef toe te voegen, waardoor de glijcontacten van traditionele schroeven werden omgezet in rolcontacten; glijfrictie werd vervangen door rolfrictie, de rotatiebeweging van de staalballen in de moer in lineaire beweging, en koppel in axiale herhalende kracht, om zo de slechte positionering en de kwetsbaarheid van traditionele schroeven te verbeteren.

De balvormige schroef werd uitgevonden door Rudolph G. Boehm uit Texas en kreeg in 1929 een Amerikaanse patenttoekenning.

Wanneer de balvormige schroef wordt gebruikt als het actieve lichaam, zal de moer zich in lineaire beweging converteren volgens de lead van de bijbehorende specificatie met de rotatiehoek van de schroefas. Het passieve werkstuk kan worden verbonden met de moer via de moerschaal, waardoor de overeenkomstige lineaire beweging wordt gerealiseerd.

De balvormige schroefassembly is metaalachtig, meestal gemaakt van staal, en bestaat uit een intern getande moer en een schroef. De spiraalvormige groef van de moer komt overeen met de spiraalvormige groef van de schroef.

Binnen de groeven, ingesloten in de moer, zijn veel kleine ballen van chroomstaal. Wanneer de ballen circuleren in de moer, bieden de ballen soepele beweging onder de schroef. Het afleidingsplaatje of returnsysteem houdt de ballen vast en laat ze circuleren door de moer.

Bij gebruik met een motor zijn ballenwormassen tot 90% efficiënt. Ze zijn zeer nauwkeurig, met een precisie van enkele duizendsten van een inch per voet. Veel industrieën gebruiken ballenwormassen voor precieze controle, waaronder de luchtvaart-, computer-, elektronica-, automobiel- en medische industrieën.

Ballenwormassen worden ook vaak gebruikt in productieprocessen en komen veel voor in robots, geautomatiseerde montageassembly's, materiaalhanteringstoestellen, conveyors, machinescharen, kabelbesturingen en precisemontageapparatuur.

De ballenwormassembly bestaat uit een schroef en een moer, elk met overeenkomstige spiraalvoren. De ballen rollen tussen deze voren en vormen het enige contact tussen de moer en de schroef.

Wanneer de schroef of moer roteert, worden de balletjes door de afleider naar het balletje retour systeem van de moer geleid, en ze passeren door het retour systeem in een continue baan naar het tegenoverliggende einde van de balletjemoe. Vervolgens verlaten de balletjes het retour systeem en komen ze in de draadbaan van de balletjeschroef en -moer terecht voor hercirculatie in een gesloten lus.

De balletjemoe bepaalt de belasting en dienstleven van de balletjeschroefassemblage. Het verhoudingstal van het aantal draden in de lus van de balletjemoe tot het aantal draden op de balletjeschroef bepaalt in hoeverre de balletjemoe sneller failliet (slijtage) zal raken dan de balletjeschroef.

De balletjemoe bevat twee soorten balletje retour methodes: externe circulatie type en interne circulatie type.

Extern circulatie type: De balletjes keren terug naar het tegenovergestelde einde van de lus via het retourkanaal, en het balletje retourkanaal steekt uit boven de buitenste diameter van de balletjemoe.

Interne circulatie type: De ballen komen terug via of langs de muur van de moer, onder de buitenste diameter van de ballenmoer.

Het interne circulatie type heeft een draaiende circuit (zoals weergegeven in de figuur hierboven). De ballen worden gedwongen om over de top van het draad op de schroef heen te klimmen via het returnsysteem. Dit wordt een cross-deflector type intern returnsysteem genoemd. In een cross-deflector type ballenmoer maakt de bal slechts één omwenteling van de as, en wordt het returnpad afgesloten door de baldeflector (B) in de moer (C), wat toelaat dat de ballen oversteken tussen aangrenzende groeven bij punten (A) en (D).

Wanneer een lange ballenschroef zich met hoge snelheid wentelt, zal hij beginnen te trillen zodra het lengte-dikteverhoudingsgetal de natuurlijke harmonische frequentie van de afmetingen van de as bereikt. Dit wordt dekritische snelheid genoemd en kan zeer schadelijk zijn voor de dienstleven van de ballenschroef. (De veilige werksnelheid mag niet meer dan 80% van de kritieke snelheid van de schroef bedragen.)

Sommige toepassingen vereisen langere aslengten en hoge snelheden, en dit zijn allemaal plaatsen waar de roterende kogelmoer assemblage vereist is.