De nos jours, chez nos hackers, il est très courant de charger des moteurs pas à pas avec le même axe que leur axe, en particulier lorsque nous les connectons à des vis-mères ou à des engrenages à vis sans fin.Malheureusement, les moteurs pas à pas ne sont pas vraiment utilisés pour ce type de charge, et le faire avec beaucoup de force endommagera le moteur.Mais n'ayez pas peur.Si vous vous trouvez dans cette situation, [Voind Robot] vous propose une solution de mise à niveau très simple mais très efficace qui permet à votre moteur pas à pas de gérer des charges axiales sans problème.
Dans le cas de [Voind Robot's], ils ont commencé avec l'entraînement par engrenage à vis sans fin sur le bras robotique.Dans leur cas, le bras mobile peut appliquer une énorme charge axiale à l'arbre pas à pas à travers une vis sans fin, jusqu'à 30 Newtons.Une telle charge peut facilement endommager les roulements internes du moteur pas à pas en peu de temps, ils ont donc choisi un renfort double face.Pour atténuer ce problème, deux paliers de butée ont été introduits, un de chaque côté de l'arbre.Le rôle de ces paliers de butée est de transférer la force de l'arbre au carter du moteur, qui est un endroit plus fort pour appliquer cette charge.
Cette technique est très simple, en fait cela fait plus de cinq ans.Néanmoins, il est encore très important aujourd'hui pour tout fabricant d'imprimantes 3D envisageant de connecter une vis mère à un moteur pas à pas d'axe Z.Là, un seul palier de butée peut éliminer tout jeu axial et se traduire par une construction globalement rigide.Nous aimons la sagesse de la conception de machines simples comme celle-ci.Si vous recherchez d'autres conseils de conception d'imprimantes, consultez l'article [Moritz's] Workhorse Printer.
Oui, il y a quelques années, j'ai fabriqué une variante d'imprimante i3 appelée i2 Samuel.Il est conçu avec un palier de butée sur z pour éliminer la pression sur le stepper
La charge axiale admissible de la plupart des moteurs pas à pas ne dépasse pas la masse *g.Si c'est plus, votre conception est imparfaite ou amateur, et c'est généralement la première.
bonne idée.Au fait, quelqu'un peut-il me dire où je peux acheter des petits roulements ?J'ai pas mal de ventilateurs principaux avec le grondement Doom™, mais ils fonctionnent toujours.
"Cette astuce est si simple, cela fait en fait plus de cinq ans."Oui, je suis d'accord que le palier de butée a été inventé il y a plus de cinq ans.
Les moteurs pas à pas semblent généralement avoir un certain degré de flottement axial dans l'arbre et sont fixés avec des rondelles élastiques.Cela permet de maintenir la charge axiale sur le roulement dans les limites de la spécification lorsque le moteur chauffe et qu'une dilatation thermique différente se produit.La disposition illustrée ici ne fournit pas de dilatation thermique, il peut donc encore y avoir des problèmes à long terme avec les roulements du moteur.La présence ou l'absence dépendra de l'emplacement de l'arbre sur lequel le palier de butée est installé.Idéalement, le dispositif de poussée sera situé à une extrémité et l'autre extrémité flottera librement à mesure que la pièce se dilate.En fait, il est préférable de n'installer le palier de butée qu'à l'extrémité de sortie, aussi près que possible du palier de sortie, et de se fier au palier de sortie d'origine pour contrôler la poussée dans la direction extérieure au moteur.En supposant (pour la démonstration) un roulement 604 avec un arbre de 4 mm (au lieu de l'arbre de 6 mm du Nema23), la charge radiale radiale est de 360 ​​N et la charge axiale nominale est de 0,25 fois (0,5 fois pour les roulements plus grands).Ainsi, l'extrémité de sortie La boule à gorge profonde d'origine doit fonctionner, avec une charge axiale de 90N.Dans l'exemple donné (30N), en termes de durée de vie des roulements, cela ne semble effectivement pas préoccupant.Cependant, le flottement axial dans l'arbre contre le ressort précontraint peut en effet devoir être traité, et un seul palier de butée sur l'extrémité de sortie peut le faire.
Cependant, il est préférable d'équiper la vis sans fin d'un ensemble séparé de paliers de butée et de laisser l'ensemble du moteur flotter axialement avec un dispositif de réaction de couple approprié.Il s'agit d'un agencement courant dans lequel le moteur entraîne une vis à billes avec son propre roulement à contact oblique réglé via un accouplement Lovejoy ou similaire.Cependant, cela ajoute beaucoup de longueur supplémentaire.
Andy, je vais écrire la même chose : Il semble avoir ajouté les roulements sans aucun espace, espérant juste que les roulements corrects puissent supporter la charge.
C'est le dernier paragraphe.Sauf si des roulements à rouleaux coniques ou des roulements à billes à contact oblique ou des butées séparées sont utilisés, le moteur ne doit pas supporter une charge axiale importante sur son arbre.
Le moteur doit entraîner l'arbre à travers une courroie, un engrenage, un accouplement élastique ou un accouplement cannelé.Plus la rigidité de l'accouplement est grande, plus les exigences de précision du moteur pour l'alignement des arbres sont élevées.
D'accord, la disposition choisie ici peut même être préjudiciable à la durée de vie du moteur.Les roulements à billes du moteur lui-même sont susceptibles de supporter encore une charge importante.La photo semble montrer suffisamment d'espace pour supporter le ver.Choisir de supporter la vis sans fin avec 2 roulements à contact oblique aux deux extrémités et l'entraîner à travers un arbre cannelé ou un arbre à clavette est déjà un meilleur choix, à mon humble avis.L'accouplement flexible au milieu est une autre amélioration.
Avant de toucher la rondelle élastique vers le bas, le pas à pas ime ne supportera pas vraiment de charge axiale, l'arbre et le roulement sont en ajustement glissant
Dépend du stepper.J'ai également vu que si les rondelles élastiques sont trop comprimées, un ou même les deux roulements supporteront la charge axiale.
Donc, comme je l'ai dit, tant que vous n'enfoncez pas la rondelle élastique, il n'y aura pas de charge axiale excessive sur le roulement.
Oui, mais ces rondelles élastiques sont généralement très fragiles, donc dans de telles applications, vous pouvez facilement les enfoncer.
@ThisGuy C'est la clé des paliers de butée, ils verrouillent le rotor au centre, donc les rondelles élastiques ne fonctionneront jamais
Je sais que tout est relatif, mais je ne peux pas m'empêcher de trouver l'exagération ici un peu intéressante - dans une unité plus traditionnelle, "une énorme charge axiale de plus de six livres"
C'est un mauvais choix.Les roulements à rouleaux fonctionnent bien car ils réduisent la friction en roulant au lieu de traîner - le problème inhérent aux roulements de butée à aiguilles est que l'extrémité de l'aiguille sur o/d se déplace plus rapidement que i/d (sauf si l'élément d'aiguille est conique) Oui, pour la plupart des applications, personne ne les considère).Bien sûr, il y a des butées à aiguilles coniques, mais ce type est préférable d'utiliser des butées sphériques à la place - il n'a fondamentalement aucune limite sur la charge axiale jusqu'à ce que le roulement se brise ou que le joint soit en retrait, ou cela dépassera 6 livres.
De plus, après avoir réglé une précharge appropriée sur la butée sphérique, il n'a presque aucune résistance radiale.Bonne idée, certains avis d'experts auraient pu être utilisés.
Mon non-sens, j'ai l'impression qu'il a utilisé des roulements à aiguilles droits, mais ces courses centrales ne ressemblent pas à des pièces
J'aime discuter de toutes les différentes configurations et réglages de roulements, et j'aime la série d'articles couvrant les rouleaux coniques et les butées coniques dans des exemples de conception réels.Cela me rappelle le tour que je suis en train de concevoir.
Juste à partir de la photo, si possible, je placerais un support au bout de la tige du stepper.La plupart des forces d'usure et de charge latérale peuvent être mieux gérées par le support à la position de déflexion latérale maximale.
En accord avec les commentaires sur les roulements à rouleaux coniques, la broche du tour les utilise par paires préchargées à l'avant car elles sont conçues pour résister à la fois aux charges axiales et latérales, tout comme l'engrenage à vis sans fin produit ici.
Peuvent-ils utiliser un accouplement flexible servo, un accouplement araignée ou un accouplement à prune pour séparer l'arbre du moteur pas à pas de l'arbre qui entraîne l'engrenage à vis sans fin ?Pas sûr de la charge de torsion à laquelle ils sont confrontés.Ou peut-être un rapport 1:1 ?
Ensuite, ils peuvent diriger la force dans le cadre de montage du moteur sans presque aucune force sur l'arbre pas à pas.
Il convient d'utiliser des roulements pouvant accepter les charges axiales attendues (contact angulaire, conicité, poussée, etc.), à billes ou à vis trapézoïdales dans tous les cas.Les roulements du moteur ne peuvent généralement pas supporter de telles charges, et le fait de ne pas supporter correctement la vis aura un impact négatif sur la précision.Idéalement, l'ensemble de positionnement de vis est 100% autoportant, pas besoin de se connecter au moteur, le moteur ne fournit que du couple.C'est Machine Design 101. Si la charge est conforme aux spécifications, vous pouvez abandonner le palier de butée, mais c'est généralement une mauvaise pratique de le faire, car la charge de poussée peut entraîner un désalignement des composants internes du moteur, affectant ainsi les performances. .Il suffit de regarder n'importe quel roulement à billes ordinaire et de vérifier la charge axiale acceptable, vous pourriez en fait être surpris de la petite taille de la charge axiale nominale dans la plupart des cas.
Puisqu'il n'y a pas de bouton d'édition, j'ai également ajouté que dans la plupart des cas, selon le niveau de précision dont vous avez besoin, les engrenages à vis sans fin utilisés à toutes fins pratiques peuvent être considérés comme des billes ou des vis coniques, car les forces sont presque dans la même direction. .
La charge sur l'engrenage à vis sans fin est significativement différente de la charge sur la vis Acme ou à billes.Étant donné que les vis Acme et à billes sont utilisées avec des écrous pleins, la charge est presque purement axiale.La vis sans fin n'agit sur l'engrenage que d'un côté, il y a donc une charge radiale.
J'irai dans l'autre sens, et beaucoup de gens seront surpris de voir à quel point la capacité de charge axiale du roulement à billes est importante.Charge radiale d'au moins 25 %, section 50 % plus lourde/roulement plus grand.
Dans tous les cas, si cela ne vous dérange pas de raccourcir considérablement la durée de vie des roulements et d'éventuelles pannes catastrophiques, veuillez continuer à utiliser des roulements à billes standard pour gérer les charges axiales !FWIW, lorsque le roulement à billes standard supporte la charge axiale, la zone de contact est considérablement réduite.Si la taille du roulement est suffisamment grande, vous ne verrez peut-être rien de grave ou de dangereux, mais ce n'est pas typique, surtout lorsque vos pièces sont "bon marché".
Maintenant, vous êtes tout le contraire.Si le fabricant du roulement dit qu'il convient à une charge radiale de x Newton, c'est la spécification.
Mes chiffres sont basés sur le guide en ligne SKF.Ils connaissent peut-être leur emplacement mieux que vous.Si vous préférez les arguments anecdotiques aléatoires : les roulements de roue de moto sont une paire de billes à gorge profonde, ils voient les forces dans toutes les directions de manière presque aléatoire et peuvent être utilisés pendant une longue période.J'ai parcouru au moins 120 000 miles lors de mon test.
Le « roulement à billes » par défaut est une bille à gorge profonde.Si ce n'est rien d'autre, c'est une balle profonde.Voir les catégories ici.https://simplybearings.co.uk/shop/Products-All-Bearings/c4747_4514/index.html
En utilisant notre site Web et nos services, vous acceptez explicitement le placement de nos cookies de performance, de fonctionnalité et publicitaires.Apprendre encore plus