Giới thiệu về vitme bi và đai ốc bi
Vitme bi bao gồm vít me, đai ốc và bi. Chức năng của nó là chuyển đổi chuyển động quay của vitme thành chuyển động tịnh tiến của đai ốc nhờ biến đổi chuyển động lăn của các viên bi trong thân đai ốc bi, hay nói cách khác nó chuyển đổi mô-men xoắn thành lực đảo chiều dọc trục. Do hệ số ma sát nhỏ của nó, vitme bi được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị công nghiệp và dụng cụ chính xác.
Trong thời đại công nghệ phát triển, máy móc đã chiếm một vị trí quan trọng trong cuộc sống, nhằm thay thế sức lao động, tăng năng suất công việc,… Từ cuối thế kỷ 18 đến nay, ngành công nghiệp cũng như các loại máy móc thiết bị luôn phát triển không ngừng, nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người. Vitme bi là một thiết bị hiện đại mới được tạo ra những năm gần đây nhưng lại rất cần thiết trong nhiều loại máy móc, đặc biệt là máy băng chuyền. Bài viết dưới đây sẽ cung cấp cho bạn những thông tin cần thiết về vitme bi.
Vitme bi ( ballscrews) là gì?
Vitme bi hay còn có tên gọi tiếng anh là ballscrews. Chức năng của vitme bi là chuyển đổi chuyển động quay thành chuyển động tuyến tính, nhờ biến đổi chuyển động lăn của bi thành chuyển động tịnh tiến của trục vít. Hay nói cách khác nó chuyển đổi mô-men xoắn thành lực đảo chiều dọc trục. Do hệ số ma sát nhỏ của nó, vít me bi được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị công nghiệp và dụng cụ chính xác.
Cấu tạo của vitme bi
Trục vitme bi bao gồm các thành phần cơ bản là vít me, đai ốc và bi. Rãnh của vít me – đai ốc bi được chế tạo dạng cung nửa vòng tròn hoặc rãnh. Bộ dẫn động trục vít bi bao gồm: một trục vít me nhiều đầu mối với biên dạng và các viên bi hành tinh có đường kính ăn khớp với rãnh trục vít.
Ballscrews có xu hướng khá cồng kềnh, do cần phải có một cơ chế để tái lưu thông các viên bi, người ta gọi đó là hệ thống hồi bi. Có 2 kiểu chế tạo hệ thống hồi bi trong ổ bi của vít me bi đó là hệ thống hồi bi ngoài và hệ thống hồi bi trong.
Nguyên lý hoạt động của vít me bi
Khí trục vít me hoặc đai ốc quay, các viên bi bị đổi hướng trong ống lệch hướng và đi vào ống hồi bi, tại đây các viên bi di chuyển liên tục sang phía cuối của đai ốc và ra khỏi ống hồi bi đi vào rãnh giữa đai ốc và vít me. Quá trình này lặp lại liên tục, đảm bảo sự hoạt động trơn tru và chính xác của vitme.
Đặc điểm vitme bi và đai ốc bi
Ít tổn thất ma sát
Hiệu suất của vitme đai ốc bi là vượt trội so với vít thông thường: Do chuyển động lăn của các viên bi nên ma sát trong vitme bi rất thấp bởi vậy mô-men xoắn truyền động yêu cầu nhỏ hơn 30%. Có thể dễ dàng kéo đai ốc bi để vít me quay, vì vậy kéo dài tuổi thọ của cụm vít (đặc biệt là trong các hệ thống không phản ứng). Vitme bi cho hiệu suất rất cao từ 90-95%.
Không độ rơ, độ cứng cao
Vitme bi sử dụng chuyển động của viên bi, vì vậy tỷ lệ mô-men xoắn khởi động là rất ít. Nhờ vậy, viên bi sẽ không có chuyển động trượt. Nên các chuyển động nhỏ vẫn đảm bảo chính xác. Nói cách khác sẽ không có độ rơ khi vít me bi đảo chiều quay. Các viên bi tạo áp lực đều lên thân vít và do không có khe hở giữa chúng cho nên vít me bi sẽ cứng hơn.
Hơn hết, trục hầu như không có khe hở trong mối ghép và có thể tạo ra lực căng ban đầu, đảm bảo độ cứng vững hướng trục cao.
Tốc độ cao
Vít me bi có hiệu suất cao, nhiệt độ thấp, do đó nó có thể đạt được tốc độ di chuyển cao. Với thiết kế đường hồi bi ngoài cho phép tốc độ cao hơn 40% so với đường hồi bi trong.
Phạm vi ứng dụng của vitme bi và đai ốc bi
Nhờ những ưu điểm vượt trội trên mà hệ thống trục vitme bi được sử dụng khá phổ biến trong công nghiệp như vít me bi máy Plasma, vít me bi máy Lazer, vitme máy điều khiển tự động, máy công cụ, thiết bị y tế, thiết bị năng lượng xanh, hệ thống lưu trữ và truy xuất tự động, máy móc công nghiệp chung hoặc trong các ngành công nghiệp robot, ngành công nghiệp bán dẫn,…
Người ta có thể dựa theo mức độ hoạt động chính xác của vitme mà phân loại vitme đai ốc bi theo:
-
Vít me bi cấp chính xác cực cao: được sử dụng trong các máy công cụ tốc độ cao, trung tâm gia công tích hợp tốc độ cao
-
Vít me bi tốc độ cao: như vitme bi máy CNC, vitme máy công cụ chính xác, vitme máy móc công nghiệp, máy móc điện tử, vitme máy móc tốc độ cao chính xác,…
-
Vít me bi cấp độ thường: dùng trong hệ thống tay gắp sản phẩm, máy móc công nghiệp nói chung.