Hoje em dia, em nossos hackers, é muito comum carregar motores de passo com o mesmo eixo de seu eixo - principalmente quando os conectamos a parafusos de avanço ou engrenagens helicoidais.Infelizmente, os motores de passo não são realmente usados ​​para esse tipo de carga, e fazê-lo com muita força danificará o motor.Mas não tenha medo.Se você se encontra nessa situação, o [Voind Robot] fornece uma solução de atualização muito simples, mas muito eficaz, que permite que seu motor de passo lide com cargas axiais sem problemas.
No caso do [Voind Robot's], eles começaram com a engrenagem helicoidal no braço robótico.No caso deles, o braço móvel pode aplicar uma enorme carga axial ao eixo de passo através de um sem-fim - até 30 Newtons.Tal carga pode facilmente danificar os rolamentos internos do motor de passo em pouco tempo, então eles escolheram algum reforço de dupla face.Para aliviar este problema, foram introduzidos dois rolamentos axiais, um de cada lado do eixo.O papel desses mancais de impulso é transferir a força do eixo para a carcaça do motor, que é um local mais forte para aplicar essa carga.
Esta técnica é muito simples, na verdade já faz mais de cinco anos.No entanto, ainda é muito importante hoje para qualquer fabricante de impressora 3D que considere conectar um parafuso de avanço a um motor de passo do eixo Z.Lá, um único rolamento de encosto pode eliminar qualquer folga axial e resultar em uma construção geral rígida.Nós gostamos de sabedoria de design de máquina simples como esta.Se você estiver procurando por mais dicas de design de impressora, confira o artigo Workhorse Printer de [Moritz].
Sim, alguns anos atrás eu fiz uma impressora variante i3 chamada i2 Samuel.Ele é projetado com rolamento de impulso em z para eliminar a pressão no stepper
A carga axial permitida da maioria dos motores de passo não excede a massa *g.Se for mais, seu design é falho ou amador, e esse geralmente é o primeiro.
boa ideia.A propósito, alguém pode me dizer onde posso comprar rolamentos pequenos?Eu tenho alguns fãs principais com Doom™ rumble, mas eles ainda funcionam.
“Esse truque é tão simples, na verdade já faz mais de cinco anos.”Sim, concordo que o rolamento de encosto foi inventado há mais de cinco anos.
Os motores de passo geralmente parecem ter algum grau de flutuação axial no eixo e são fixados com arruelas de pressão.Isso é para manter a carga axial no rolamento dentro da especificação quando o motor aquece e ocorre uma expansão térmica diferente.O arranjo mostrado aqui não fornece expansão térmica, portanto, ainda pode haver problemas de longo prazo com os rolamentos do motor.A presença ou ausência dependerá da localização do eixo no qual o mancal de encosto está instalado.Idealmente, o dispositivo de impulso estará localizado em uma extremidade e a outra extremidade flutuará livremente à medida que a peça se expande.Na verdade, é melhor instalar apenas o rolamento de impulso na extremidade de saída, o mais próximo possível do rolamento de saída, e confiar no rolamento de saída original para controlar o impulso na direção fora do motor.Assumindo (para demonstração) um rolamento 604 com um eixo de 4 mm (em vez do eixo de 6 mm do Nema23), a carga radial radial é 360N e a carga axial nominal é 0,25 vezes (0,5 vezes para rolamentos maiores).Assim, a extremidade de saída A esfera original de sulco profundo deve funcionar, com uma carga axial de 90N.No exemplo dado (30N), em termos de vida útil do rolamento, na verdade não parece ser uma preocupação.No entanto, o flutuador axial no eixo contra a mola pré-carregada pode realmente precisar ser endereçado, e um único rolamento de encosto na extremidade de saída pode fazer isso.
No entanto, é melhor equipar o sem-fim com um conjunto separado de rolamentos axiais e permitir que todo o motor flutue axialmente com um dispositivo de reação de torque adequado.Este é um arranjo comum no qual o motor aciona um fuso de esferas com seu próprio rolamento de contato angular ajustado através de um acoplamento Lovejoy ou similar.No entanto, isso adiciona muito comprimento extra.
Andy, vou escrever a mesma coisa: ele parece ter adicionado os rolamentos sem nenhuma lacuna, apenas esperando que os rolamentos corretos possam suportar a carga.
É o último parágrafo.A menos que sejam usados ​​rolamentos de rolos cônicos ou rolamentos de esferas de contato angular ou rolamentos axiais separados, o motor não deve suportar uma grande carga axial em seu eixo.
O motor deve acionar o eixo através de uma correia, engrenagem, acoplamento elástico ou acoplamento estriado.Quanto maior a rigidez do acoplamento, maiores serão os requisitos de precisão do motor para o alinhamento do eixo.
Concordo, o arranjo escolhido aqui pode até ser prejudicial à vida útil do motor.Os rolamentos de esferas do próprio motor provavelmente ainda suportam uma grande carga.A foto parece mostrar espaço suficiente para suportar o verme.Escolher apoiar o sem-fim com 2 rolamentos de contato angular em ambas as extremidades e conduzi-lo através de um eixo estriado ou eixo chave já é uma escolha melhor, IMHO.O acoplamento flexível no meio é uma melhoria adicional.
Antes de tocar a arruela de mola na parte inferior, o ime stepper realmente não suportará nenhuma carga axial, o eixo e o rolamento estão em ajuste deslizante
Depende do passo.Também vi que, se as arruelas de pressão forem comprimidas demais, um ou mesmo ambos os rolamentos suportarão a carga axial.
Então, como eu disse, desde que você não abaixe a arruela de pressão, não haverá carga axial excessiva no rolamento.
Sim, mas essas arruelas de mola geralmente são muito frágeis, portanto, em tais aplicações, você pode facilmente colocá-las no fundo.
@ThisGuy Esta é a chave para os rolamentos axiais, eles travam o rotor no centro, para que as arruelas de mola nunca funcionem
Eu sei que tudo é relativo, mas não posso deixar de achar o exagero aqui um pouco interessante - em uma unidade mais tradicional, “uma enorme carga axial de mais de seis libras”
Esta é uma má escolha.Os rolamentos de rolos funcionam bem porque reduzem o atrito ao rolar em vez de arrastar - o problema inerente aos rolamentos axiais de rolos de agulhas é que a extremidade da agulha em o/d se move mais rápido que i/d (a menos que o elemento da agulha seja cônico) Sim, para maioria das aplicações, ninguém considera).É claro que existem rolamentos axiais de rolos de agulhas cônicas, mas esse cara é melhor usar rolamentos axiais esféricos - ele basicamente não tem limite na carga axial até que o rolamento quebre ou a junta seja recuada, ou isso passará de 6 libras.
Além disso, depois de definir uma pré-carga adequada no rolamento de escora esférico, ele quase não tem resistência radial.Boa ideia, algumas opiniões de especialistas poderiam ter sido usadas.
Meu absurdo, minha impressão é que ele usou rolamentos de agulhas retos, mas essas pistas centrais não parecem peças
Gosto de discutir todas as diferentes configurações e ajustes de rolamentos, e gosto da série de artigos que abordam rolos cônicos e rolamentos axiais cônicos em exemplos reais de projeto.Me lembra o torno que estou projetando.
Só pela foto, se possível eu colocaria um suporte na ponta do eixo do stepper.A maioria das forças de desgaste e carga lateral pode ser melhor tratada pelo suporte na posição de deflexão lateral máxima.
Concordando com os comentários sobre os rolamentos de rolos cônicos, o fuso do torno os utiliza em pares pré-carregados na parte frontal porque são projetados para suportar cargas axiais e laterais, assim como a engrenagem helicoidal aqui produz.
Eles podem usar um acoplamento flexível servo, acoplamento de aranha ou acoplamento de ameixa para separar o eixo do motor de passo do eixo que aciona a engrenagem helicoidal?Não tenho certeza sobre a carga de torção com a qual estão lidando.Ou talvez uma engrenagem 1:1?
Em seguida, eles podem direcionar a força para a estrutura de montagem do motor quase sem força para o eixo de passo.
Deve-se usar rolamentos que aceitem as cargas axiais esperadas (contato angular, conicidade, empuxo, etc.), com esferas ou parafusos trapezoidais em qualquer caso.Os rolamentos do motor geralmente não suportam essas cargas, e a falha em apoiar adequadamente o parafuso terá um impacto negativo na precisão.Idealmente, o conjunto de posicionamento do parafuso é 100% autoportante, não há necessidade de conectar ao motor, o motor fornece apenas torque.Esse é o projeto da máquina 101. Se a carga estiver dentro da especificação, você pode abandonar o mancal de encosto, mas geralmente é uma prática ruim fazê-lo, pois a carga de encosto pode fazer com que os componentes internos do motor fiquem desalinhados, afetando o desempenho .Basta olhar para qualquer rolamento de esferas comum e verificar a carga axial aceitável, você pode realmente se surpreender com o quão pequena é a carga axial nominal na maioria dos casos.
Como não há botão de edição, também acrescentei que, na maioria dos casos, dependendo do nível de precisão que você precisa, as engrenagens helicoidais usadas para todos os efeitos podem ser consideradas como esferas ou parafusos cônicos, porque as forças são quase na mesma direção .
A carga na engrenagem helicoidal é significativamente diferente da carga no Acme ou fuso de esferas.Como os parafusos Acme e de esferas são usados ​​com porcas cheias, a carga é quase puramente axial.O sem-fim atua na engrenagem apenas de um lado, então há uma carga radial.
Eu irei para o outro lado, e muitas pessoas ficarão surpresas ao descobrir quão grande é a capacidade de carga axial do rolamento de esferas.Pelo menos 25% de carga radial, seção 50% mais pesada/rolamento maior.
De qualquer forma, se você não se importa em reduzir severamente a vida útil do rolamento e possíveis falhas catastróficas, continue usando rolamentos de esferas padrão para lidar com cargas axiais!FWIW, quando o rolamento de esferas padrão suporta a carga axial, a área de contato é reduzida significativamente.Se o tamanho do rolamento for grande o suficiente, você pode não ver nada sério ou perigoso, mas isso não é típico, especialmente quando suas peças são “baratas”.
Agora você é exatamente o oposto.Se o fabricante do rolamento disser que é adequado para uma carga radial de x Newton, essa é a especificação.
Meus números são baseados no guia online da SKF.Eles podem conhecer sua localização melhor do que você.Se você preferir argumentos anedóticos aleatórios: os rolamentos das rodas da motocicleta são um par de esferas de sulco profundo, eles veem forças em todas as direções quase aleatoriamente e podem ser usados ​​por um longo tempo.Eu dirigi pelo menos 120.000 milhas em meu teste.
O “rolamento de esferas” padrão é uma esfera de sulco profundo.Se não for mais nada, é uma bola de groove profundo.Veja as categorias aqui.https://simplybearings.co.uk/shop/Products-All-Bearings/c4747_4514/index.html
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