Sebagai insinyur, kita semua tahu bahwa sistem mekanis harus tepat dan akurat untuk bekerja dengan baik.
Apakah Anda sedang mengerjakan proyek kecil atau mendesain mesin besar, Anda memerlukan suku cadang yang tepat untuk mendapatkan hasil yang Anda inginkan.
Ball screw merupakan salah satu bagian yang sering digunakan dalam industri untuk mengubah gerak rotasi menjadi gerak linier.
Sepotong mesin yang menakjubkan ini adalah keajaiban teknik.
Itu terdiri dari batang berulir dan mur dengan bantalan bola yang membantu mengurangi gesekan dan meningkatkan akurasi.
Dalam posting blog ini, saya akan melihat lebih dekat apa itu sekrup bola, bagaimana cara kerjanya, dan bagaimana para insinyur menggunakannya.
Jadi, jika Anda seorang mahasiswa teknik atau insinyur profesional, baca terus untuk mengetahui apa itu sekrup bola dan bagaimana sekrup tersebut dapat membantu Anda membuat desain menjadi lebih baik.
Pengantar sekrup bola
Definisi formal:
Suatu elemen yang digunakan untuk mengubah rotasi menjadi gerakan memanjang, terdiri dari batang berulir yang dihubungkan ke mur berulir oleh bantalan bola yang dibatasi untuk menggelinding di ruang yang dibentuk oleh benang untuk mengurangi gesekan.
Sekrup bola adalah aktuator linier mekanis yang mengubah gerak rotasi menjadi gerak linier dengan sedikit gesekan.
Ini memiliki poros berulir, mur bola, dan satu set bantalan bola yang menggelinding di antara mur dan alur heliks sekrup.
Ini menciptakan permukaan bergulir yang mengurangi gesekan.
Karena permukaan gelinding ini, ball screw lebih efektif daripada lead screw.
Mereka dapat menangani beban dorong yang tinggi dan dapat menahan beban lebih dari sekrup timah.
Sekrup bola sangat cocok untuk aplikasi yang membutuhkan gerakan halus, akurasi, presisi, efisiensi, dan gerakan kecepatan tinggi yang bertahan lama atau bergerak terus menerus.
Namun untuk performa terbaik, mereka membutuhkan banyak pelumasan.
Komponen Rakitan Sekrup Bola
Bagian utama dari rakitan sekrup bola adalah poros, mur, bantalan bola (atau bola), dan sistem pengembalian bola.
- Poros.
Bagian utama sekrup bola adalah porosnya.
Ini adalah batang baja panjang dengan alur seperti benang yang membentang sepanjang panjangnya.
Saat gaya diberikan pada poros, sekrup bola dapat berputar.
- Kacang.
Bagian lain dari rakitan sekrup bola adalah mur.
Ini memiliki bola yang menggelinding di antara alur heliks pada poros sekrup yang cocok dengan alur pada bola.
Kacang bola digunakan untuk mengirim gaya ke objek yang diam atau bergerak.
Bantalan bola
Bola baja, disebut bantalan bola, bergerak di antara ruang antara mur dan poros.
Mereka mengurangi gesekan antara mur dan sekrup yang bergerak.
Tanpa mereka, akan ada terlalu banyak gesekan saat mur dan poros bergerak.
Dengan bantuan mereka, sekrup bola dapat berputar tanpa banyak atau hambatan apa pun.
- Sistem Pengembalian Bola.
Dengan sistem pengembalian bola, bola dapat bergerak di antara mur dan poros untuk menjaga semuanya tetap pada tempatnya.
Metode Manufaktur
Sekrup bola dapat dibuat dengan menggulung atau menggiling benang menjadi baja paduan atau baja tahan karat yang dapat dikeraskan dengan pemanasan.
- Bergulir.
Penggulungan adalah salah satu cara utama pembuatan sekrup bola.
Sekrup bola gulung lebih murah daripada sekrup bola arde presisi, tetapi akurasi timahnya tidak sebaik.
- Menggiling.
Penggilingan adalah cara umum lainnya untuk membuat sekrup bola.
Karena akurasi timahnya yang tinggi dan kurangnya permainan aksial, sekrup bola arde presisi lebih mahal daripada jenis lainnya.
Merevolusi Sistem Mekanik Anda dengan Sekrup Bola
Masih sulit dimengerti? Biarkan saya mengubah sudut pandang sedikit:
Jika Anda sedang mencari cara hebat untuk mengurangi gesekan dan mengubah gerakan rotasi menjadi gerakan linier, saya punya cara yang tepat untuk Anda.
Mari kita bicara tentang satu-satunya sekrup bola! Ya, prestasi teknik yang luar biasa ini adalah pengubah permainan dalam hal membuat sistem mekanis lebih akurat dan presisi.
Jadi mengapa menerima lebih sedikit ketika Anda dapat memiliki kekuatan bantalan bola menggelinding di ruang yang dibuat oleh benang? Bersiaplah untuk mengubah cara Anda mengonversi gerakan, karena sekali Anda menggunakan sekrup bola, Anda tidak dapat kembali.
Oke, itu hanya lelucon yang dibuat agar terlihat seperti iklan TV.
Sekarang mari kita kembali ke penjelasannya.
Memahami fungsi ball bearing pada ball screw
Sekrup bola menggunakan bantalan bola untuk menghilangkan gesekan antara mur dan sekrup.
Ini memberi sekrup tingkat efisiensi, kapasitas muat, dan pemosisian yang akurat.
Fungsi Bantalan Bola pada Sekrup Bola
Bantalan bola sangat penting karena mengurangi gesekan antara mur dan sekrup.
Ini memungkinkan untuk mengubah gerakan berputar menjadi gerakan linier dengan akurasi tinggi.
Pengurangan Gesekan.
Bantalan bola bergerak di sepanjang sekrup, membuat permukaan yang halus untuk bergerak.
Hal ini memudahkan mur dan sekrup meluncur melewati satu sama lain, yang lebih efisien daripada opsi lain seperti sekrup timah Acme.
- Sistem Sudah Dimuat.
Bantalan bola membuat sistem yang dimuat sebelumnya dan tidak "bergoyang" di antara sekrup bola dan mur bola.
Ini menghilangkan serangan balik yang dapat terjadi dengan sekrup dan mur timah.
- Pelumasan.
Pelumasan diperlukan untuk menjaga bagian yang berputar dalam kondisi yang baik dan menghentikan brinelling.
Prinsip kerja sekrup bola
Sekrup bola adalah aktuator linier mekanis yang mengubah gerakan rotasi menjadi gerakan linier dengan sedikit gesekan.
Itu terdiri dari poros sekrup dan mur yang memiliki alur heliks yang memungkinkan bola menggelinding di antara keduanya.
Poros sekrup mendapat gaya putar, yang membuatnya berputar di sekitar porosnya. Ini berubah menjadi gerakan linier.
Prinsip Kerja Sekrup Bola
Dalam rakitan sekrup bola, bola menggelinding di antara alur di sekrup dan mur.
Ini adalah satu-satunya cara agar sekrup dan mur dapat saling bersentuhan.
Sekrup bola memiliki bantalan bola bergulir di alur bola sekrup dan mur.
Sebaliknya, sekrup timbal memiliki ulir heliks yang lebih dalam pada poros sekrup dan mur geser yang bergerak saat sekrup berputar.
Keuntungan Sekrup Bola dibandingkan Sekrup Timbal
- Mengurangi atau menghilangkan serangan balik.
Sekrup bola dapat mengurangi atau menghilangkan serangan balik yang dapat terjadi saat sekrup timah dan mur digunakan bersamaan.
Bola dapat dimuat sebelumnya sehingga sekrup bola dan mur bola tidak "bergoyang.
- Diutamakan untuk Variasi dalam Quick Load.
Ini sangat membantu ketika beban pada sekrup berubah dengan cepat, seperti halnya pada peralatan mesin.
Dampak Pitch dan Lead pada Performa Ball Screw
Pitch sekrup bola memengaruhi seberapa cepat ia bergerak, seberapa berat yang dapat ditahannya, dan seberapa besar gaya yang dibutuhkan untuk memutarnya.
Pitch adalah jarak antara dua ulir yang bersebelahan pada poros sekrup.
Lead adalah jarak sepanjang poros ulir yang digerakkan dalam satu putaran penuh.
Seiring bertambahnya panjang ujung sekrup bola, jarak linier bergerak dan kecepatannya juga meningkat.
Namun saat kapasitas beban turun, jumlah bola yang dapat ditampung di sekitar poros sekrup juga berkurang.
Lead yang lebih tinggi membuat lebih sulit untuk memutar sekrup, tetapi memungkinkan lebih banyak perjalanan per putaran.
Saat nada sekrup bola tidak dalam kondisi terbaiknya, kecepatan luncuran melambat.
Dampak Diameter Sekrup pada Kinerja Sekrup Bola
Sekrup berdiameter lebih besar dapat menahan lebih banyak beban dan berputar lebih cepat.
Aplikasi sekrup bola di bidang teknik
Sekrup bola digunakan di banyak pengaturan industri karena efisien, dapat menahan banyak beban, dan menempatkan barang dengan akurat.
Mereka sering digunakan dalam tugas-tugas yang membutuhkan tingkat akurasi tinggi atau bekerja di bawah beban berat.
Sekrup bola juga bekerja dengan baik pada peralatan mesin dan perangkat medis berperforma tinggi, yang merupakan lingkungan yang keras.
Contoh Aplikasi Industri
Kendaraan Listrik: Sekrup bola dapat digunakan sebagai pengganti sistem hidrolik.
- Pesawat Terbang dan Rudal: Sekrup bola digunakan untuk permukaan kontrol fly-by-wire listrik di pesawat terbang dan rudal.
- Sistem Power Steering Otomotif: Sekrup bola mengubah gerakan putar dari motor listrik menjadi gerakan aksial rak kemudi.
- Peralatan Mesin: Sekrup bola digunakan dalam peralatan mesin untuk memindahkan material dalam garis lurus dengan tepat sehingga dapat dipotong atau dibentuk.
- Robot: Sekrup bola digunakan dalam robot untuk mengontrol bagaimana mereka bergerak dan ke mana mereka bergerak di sepanjang garis.
- Aplikasi untuk Perakitan Presisi: Sekrup bola digunakan dalam aplikasi perakitan presisi untuk menempatkan komponen secara akurat.
Manfaat Sekrup Bola dibandingkan Sekrup Timbal
Sekrup bola dan sekrup timbal adalah dua jenis aktuator linier mekanis yang mengubah gerakan rotasi menjadi gerakan linier.
Sekrup bola memiliki poros sekrup dan mur bola dengan ulir heliks yang serasi, sedangkan sekrup timah tidak menggunakan bantalan bola untuk mengurangi gesekan antara mur dan sekrup.
Sebagian besar waktu, sekrup bola lebih mahal daripada sekrup timah, tetapi manfaat dan kemampuannya menutupi hal ini.
Mereka bisa melaju lebih cepat dan terus berjalan sepanjang waktu, dan mereka bisa membawa beban lebih berat daripada sekrup timah.
Sekrup timbal memiliki lebih banyak gesekan dan tidak dapat digunakan berulang kali seperti sekrup bola.
Tip pemeliharaan dan pemecahan masalah untuk sekrup bola
Sekrup bola digunakan dalam banyak aplikasi gerak linier.
Untuk memastikan mereka bekerja dengan andal dan tanpa masalah, mereka membutuhkan pemeliharaan preventif secara teratur.
Berikut adalah beberapa tip untuk menjaga sekrup bola dalam kondisi yang baik melalui masalah perawatan dan perbaikan:
Tip untuk pemeliharaan:
- Pemeriksaan Rutin: Periksa sekrup bola secara teratur untuk tanda-tanda aus dan kerusakan, seperti retakan atau lubang pada permukaan ulir atau bantalan bola.
- Periksa Preload: "Periksa preload bantalan bola untuk memastikan mereka duduk dengan benar dan tidak memiliki terlalu banyak permainan aksial.
- Hindari Pengetatan yang Berlebihan dan Berlebihan:" Jangan terlalu mengencangkan atau melumasi sekrup bola terlalu banyak, karena ini dapat merusak bagian-bagiannya.
- Pelumasan: Pastikan sekrup bola dilumasi dengan pelumas berkualitas tinggi yang tepat untuk aplikasi dan kondisi pengoperasian.
- Hindari Suhu Ekstrim dan Kontaminan: "Kinerja dan masa pakai sekrup bola dapat dipengaruhi oleh suhu ekstrem dan kontaminan lingkungan.
Cara Memperbaiki Hal:
- Kebisingan yang Berlebihan: Kebisingan yang berlebihan dapat disebabkan oleh beberapa hal, seperti tidak sejajar atau bantalan yang aus.
Periksa tanda-tanda keausan dan kerusakan yang jelas, dan perbaiki atau ganti apa pun yang membutuhkannya.
- Getaran: Getaran dapat disebabkan oleh hal-hal seperti bantalan yang aus atau rusak, ketidaksejajaran, atau pelumasan yang tidak cukup.
Periksa bagian-bagian sekrup bola apakah ada tanda-tanda aus dan rusak, dan pastikan sekrup bola diminyaki dengan baik.
- Serangan balik: Serangan balik adalah masalah umum dengan sekrup bola, dan ini dapat disebabkan oleh hal-hal seperti bantalan bola yang aus atau terlalu banyak permainan aksial.
Periksa preload bantalan bola dan sesuaikan sesuai kebutuhan.
Pemeliharaan preventif dan pemecahan masalah secara teratur dapat membantu sekrup bola bertahan lebih lama dan bekerja lebih baik dan andal.
Saat mencari tahu apa yang salah, penting untuk menemukan dan memperbaiki akar penyebab masalahnya, bukan hanya mengobati gejalanya.
Merawat atau membongkar sesuatu hanya boleh dilakukan oleh orang yang sudah terlatih dan mengetahui langkah yang tepat.
Seri sekrup bola mini
Tip: Nyalakan tombol keterangan jika Anda membutuhkannya. Pilih "terjemahan otomatis" di tombol pengaturan, jika Anda tidak terbiasa dengan bahasa lisan. Anda mungkin perlu mengeklik bahasa video terlebih dahulu sebelum bahasa favorit Anda tersedia untuk diterjemahkan.
Kesimpulan
Kesimpulannya, sekrup bola adalah bagian penting dari banyak sistem mekanis yang tidak bisa cukup ditekankan.
Saat mengubah gerakan rotasi menjadi gerakan linier, mereka melakukannya dengan presisi, akurasi, dan keandalan yang tak tertandingi.
Dengan perawatan dan pemeliharaan yang tepat, mereka dapat bertahan lama dan terus bekerja dengan baik sepanjang waktu.
Namun, seperti bagian lainnya, mereka memiliki batasan, dan terserah kepada insinyur untuk mengetahui apakah mereka akan bekerja untuk proyek mereka.
Ingatlah pro dan kontra sekrup bola saat Anda mengerjakan proyek teknik, dan jangan takut untuk mencoba sistem gerak linier lainnya.
Ingatlah bahwa inovasi dan kemajuan adalah kunci keberhasilan dalam bidang teknik, dan terkadang, mengambil pandangan berbeda atau mencoba sesuatu yang baru dapat memberikan hasil yang luar biasa.
Jadi, teruslah mencoba berbagai hal, terus belajar, dan terus dorong batas kemampuan Anda dengan sekrup bola dan hal lainnya.
Tautan dan referensi
Bantalan Bola dan Rol: Teori, Desain dan Aplikasi
Buku Pegangan Desain Mekanik: Pengukuran, Analisis dan Kontrol Sistem Dinamis
Bagikan pada…
