תמסורת בורג שייכת לקטגוריה של מכונות. המטרה העיקרית של פעולה זו היא להמיר תנועה סיבובית לתרגום או להיפך. סוג זה של תמסורת מורכב משני אלמנטים בלבד - בורג ואום.
תיאור מכשיר
כפי שכבר הוזכר, מנגנון הנעת הברגים משמש להמרת תנועה. הדוגמאות הנפוצות ביותר לשימוש במערכת זו היו מכשירים כמו שקעים, מכבשים, מכונות חיתוך מתכת, מפעלי גלגול, ציוד הרמה וכו'. ראוי גם לציין כי כל אלו הן דוגמאות להמרת תנועה סיבובית לטרנסלציה. אבל עבור ההליך ההפוך, מכשיר זה משמש לעתים רחוקות מאוד. לדוגמה, המנגנון להזזת הסרט של מצלמה פועל על העיקרון ההפוך של המרת תנועה.
יש כמה יתרונות של מערכת זו: פעולה שקטה, חיבור חלק, עיצוב פשוט, ניתן להשיג כוח גדול.
עם זאת, יש גם מספר חסרונות: לעתים קרובות למדי גלגלי השיניים הסליליים נדבקים, והיעילות שלו, כלומר היעילות, נמוכה.
מכשיר ומינים
כיום, ישנן שתי יחידות עיקריות של המערכת. הסוג הראשון שלו מכיל אום קבוע ובורג נע, ולסוג השני, להיפך, יש אום נייד ובורג קבוע. הקטגוריה הראשונה של מכשירים כוללת שקע בורג, והקבוצה השנייה משמשת, למשל, בברגים מובילים של מכונות ומכשירים אחרים.
יש גם כמה סוגים של גלגלי שיניים ברגים:
- מערכת הזזה.
- מערכת גלגול המאופיינת בכך שלאגוז יש חריצים שבהם מניחים כדורים.
- גלגלי שיניים פלנטריים, הנחשבים למבטיחים למדי, מכיוון שהם נבדלים על ידי דיוק וקשיחות גבוהים.
- סוג שידור גל, הוא נבדל בתנועות תרגום קטנות למדי.
- תמסורת בורג הידרוסטטית הכוללת חיכוך נמוך, בלאי נמוך ודיוק גבוה למדי.
גילוף וחישוב
חוץ מזה שיש כמה סוגים של מערכות, יש גם כמה סוגים של הברגות לאום ובורג. אם יש צורך להבטיח את החיכוך המינימלי בין חלקים, אז נעשה שימוש בתצוגה מלבנית. עם זאת, חשוב מאוד לציין כאן כי יכולת הייצור של סוג חיבור זה נמוכה למדי. במילים אחרות, אי אפשר לחתוך חוט כזה במכונת כרסום חוטים. אם נשווה את החוזק של חוטים מלבניים וטרפזים, אז הראשון מאבד באופן משמעותי. בשל כך, ההפצה והשימוש בהברגות מלבניות במנעי ברגים מוגבלים מאוד.
מסיבות אלו, הסוג העיקרי המשמש להתקן של ברגי תמסורת הפך להברגה טרפזית. לסוג הזה יש שלושה סוגי צעדים - קטן, בינוני, גדול. הפופולרית ביותר היא מערכת הגובה הבינוני.
חישוב תמסורת הבורג מופחת לחישוב יחס ההילוכים. הנוסחה נראית כך: U=C/L=pd/pK. C הוא ההיקף, L הוא ההובלה של הבורג, p הוא גובה הבורג, K הוא מספר הסיבובים של הבורג.
Ball Screw (BSC)
בורג כדורי - זהו אחד מהזנים של הנעה ליניארית, המשמשת גם להמרת תנועה סיבובית לטרנסלציה. עם זאת, יש כאן הבדל, שהוא שמערכת מסוג זה מתאפיינת בחיכוך קטן מאוד.
תפקיד הבורג במערכות כאלה מבוצע על ידי הפיר, שבדרך כלל עשוי מפלדה חזקה מאוד. על פני השטח שלו, למכשיר הזה יש הליכונים עם צורה מסוימת. זה מכשיר כזה שמסוגל ליצור אינטראקציה עם האגוז. עם זאת, עבודתם אינה מתבצעת ישירות, כפי שקורה בציוד בורג רגיל, אלא באמצעות כדורים קטנים. הוא משתמש בעיקרון של חיכוך מתגלגל.
עקרון אינטראקציה זה מספק מקדם ביצועים גבוה מאוד (COP), כמו גם מאפייני עומס יתר גבוהים.
יישום ופיתוח של ברגים כדוריים
בורג כדור משמש לרוב בתעשייה כמו ייצור מטוסים, במדעי הטילים כדי להזיז הגיםמשטחים בכלי רכב. ניתן לראות את מגוון השימוש הרחב ביותר של מערכת כזו בהנדסת דיוק, בפרט, במכונות CNC.
ההיסטוריה של בורג זה היא די יוצאת דופן, שכן הבורג הכדורי הראשון המדויק ביותר הושג באמצעות בורג קונבנציונלי בעל דיוק נמוך. למכשיר היה המראה הבא: על הבורג הותקן מבנה קטן של מספר אומים, מתוחים על ידי קפיץ, ולאחר מכן הוצמד לכל אורכו.
אפשר היה לבצע ממוצע של שגיאות הגובה של הבורג ושל האום על ידי הזזת האלמנטים לאורך הבסיס, כמו גם על ידי שינוי כיוון המתח.
שימוש בברגים כדוריים
כדי להשיג חיי שירות ארוכים של הבורג הכדורי, יש צורך לפעול לפי כללי ההפעלה של מערכת זו. על מנת שהוא יוכל לשמור על כל האינדיקטורים שלו ברמה הראויה, כולל דיוק, חשוב מאוד לפקח על ניקיון חלל העבודה של המכשיר. אין לחשוף את הקיטור הפועל לחלקיקים שוחקים כגון אבק, שבבים וכו'.
לרוב, בעיות כאלה נפתרות על ידי התקנת מיגון גלי עשוי מגומי או חומרים פולימריים על הבורג עם האום. זה מבטל לחלוטין את האפשרות של זיהום. אם המערכת פועלת במצב פתוח, ניתן לפתור בעיה זו בדרך אחרת. במקרים כאלה, מותקן מדחס, אשר בלחץ גבוה מספק אוויר מטוהר לקיטור הפועל.
בגללמאז המערכת פועלת על עיקרון של חיכוך מתגלגל, זה הופך להיות אפשרי לטעון מראש, אשר מאפשר לך להסיר משחק הילוכים מיותר. תגובה נגדית היא הפער שנוצר בין תנועה סיבובית לתנועה מתרגלת ברגע שבו היא משנה את כיוונה.
איכות שידור
כמו לכל מערכת אחרת, גם למערכת הזו יש את היתרונות והחסרונות שלה.
החסרונות של המכשיר כוללים את העובדה שיש סיכוי לשידור לאחור אם זווית הפעולה של הבורג הכדורי גדולה מדי. זה מתרחש מכיוון שיש מעט מדי חיכוך כך שהאום לא ננעל כאשר מרימים אותו. הוא מעביר כוח ליניארי למומנט. בנוסף, השימוש במערכות שידור כאלה במכשירי כף יד אינו מומלץ.
היתרון הוא שאחוז החיכוך הנמוך גורם לפיזור נמוך, שבתורו מגדיל מאוד את היעילות של המערכת כולה. על פי מחוון זה, הבורג הכדורי עדיף על כל אנלוגי אחר של התמסורת, העוסק בהפיכת תנועה סיבובית לטרנסלציה. היעילות המקסימלית עבור ברגי הכדור הנפוצים ביותר עולה על 90%. לשם השוואה, נניח שלגלגלי השיניים המטריים או הסליליים הקרובים ביותר יש יעילות מקסימלית של 50%.
מכיוון שלמעשה אין החלקה בבורג הכדורי, יש לכך השפעה חיובית על הגדלת חיי השירות של הבורג הכדורי ועל הכלכלה, שכן זמן ההשבתה לתיקונים, שימון או החלפת חלקים מצטמצם משמעותית. לכן, מכשירים אלה הם הכי הרבהרווחי.
ייצור ודיוק
את הברגים הכדוריים בעלי הדיוק הגבוה ביותר ניתן להשיג רק על ידי שחיקה של החומר. יש דרך אחרת להשיג בורג - זו קפיצה. העלות תהיה נמוכה בהרבה מהשחזה, אך טעות המוצר תהיה כ-50 מיקרון לכל מהלך של 300 מ"מ. שימו לב שחלקי הקרקע בעלי הדיוק הגבוה ביותר מאופיינים בשגיאה של 1-3 מיקרון ל-300 מ"מ, וחלקם אף פחות. כדי להשיג ריק לבורג העתידי, החומר חייב לעבור תהליך עיבוד גס, ולאחריו הוא מתקשה וטחון למצב הנדרש.
לתצוגה האינסטרומנטלית של בורג הכדור יש לרוב דיוק של עד 250 ננומטר לסנטימטר. כדי לייצר מוצרים כאלה, יש צורך לעבור תהליך של כרסום וטחינה. יש צורך לבצע פעולות אלה על ציוד בעל דיוק גבוה מאוד. חומר הגלם עבור ברגים כאלה הוא אינוואר או סגסוגות אינוואר.
