今日、私たちのハッカーでは、ステッピングモーターに軸と同じ軸をロードすることが非常に一般的です。特に、送りねじやウォームギアに接続する場合はそうです。残念ながら、この種の負荷にはステッピングモーターは実際には使用されておらず、大きな力で使用するとモーターが損傷します。しかし、恐れることはありません。このような状況に陥った場合、[Voind Robot]は、ステッピングモーターが軸方向の負荷を問題なく処理できるようにする、非常にシンプルでありながら非常に効果的なアップグレードソリューションを提供します。
[Voind Robot's]の場合、ロボットアームのウォームギアドライブから始めました。彼らの場合、可動アームは、ウォームを介してステッピングシャフトに最大30ニュートンの巨大な軸方向荷重を加える可能性があります。このような負荷は、ステッピングモーターの内部ベアリングを短時間で簡単に損傷する可能性があるため、両面補強を選択しました。この問題を軽減するために、シャフトの両側に1つずつ、2つのスラストベアリングが導入されました。これらのスラストベアリングの役割は、シャフトからモーターハウジングに力を伝達することです。モーターハウジングは、この荷重を加えるためのより強力な場所です。
この手法は非常に単純で、実際には5年以上経過しています。それにもかかわらず、親ねじをZ軸ステッピングモーターに接続することを検討している3Dプリンターメーカーにとって、今日でも非常に重要です。そこでは、単一のスラストベアリングが軸方向の遊びを排除し、全体的に剛性のある構造をもたらすことができます。私たちはこのような単純な機械設計の知恵が好きです。プリンタの設計に関するその他のヒントをお探しの場合は、[Moritz]のWorkhorsePrinterの記事をご覧ください。
はい、数年前、私はi2Samuelと呼ばれるi3バリアントプリンターを作成しました。ステッパーへの圧力を排除するために、zにスラストベアリングを使用して設計されています
ほとんどのステッピングモーターの許容軸方向荷重は、質量*gを超えません。それ以上の場合、あなたのデザインは欠陥があるか素人っぽく、これは通常最初のものです。
良いアイデア。ちなみに、小さなベアリングはどこで買えるのか教えてもらえますか？Doom™ランブルのメインファンはかなりいますが、それでも機能します。
「このトリックはとても単純で、実際には5年以上経っています。」はい、スラストベアリングは5年以上前に発明されたことに同意します。
ステッピングモーターは一般に、シャフトにある程度の軸方向の浮きがあるように見え、スプリングワッシャーで固定されています。これは、モーターが熱くなり、さまざまな熱膨張が発生したときに、ベアリングの軸方向荷重を仕様の範囲内に保つためです。ここに示されている配置では熱膨張が発生しないため、モーターベアリングに長期的な問題が発生する可能性があります。存在するかどうかは、スラストベアリングが取り付けられているシャフトの位置によって異なります。理想的には、スラスト装置はすべて一方の端に配置され、もう一方の端は部品が拡張するにつれて自由に浮きます。実際、スラストベアリングは出力ベアリングにできるだけ近い出力端にのみ取り付け、モーターの外側の方向のスラストを制御するために元の出力ベアリングに依存するのが最善です。（デモンストレーション用に）4mmシャフトの604ベアリング（Nema23の6mmシャフトの代わりに）を想定すると、ラジアルラジアル荷重は360Nで、定格アキシアル荷重は0.25倍（大きなベアリングの場合は0.5倍）です。したがって、出力端元の深溝ボールは、90Nの軸方向荷重で機能するはずです。与えられた例（30N）では、ベアリング寿命の観点から、それは実際には問題ではないようです。ただし、プリロードされたスプリングに対するシャフトの軸方向のフロートに対処する必要がある場合があり、出力端の単一のスラストベアリングでこれを行うことができます。
ただし、ウォームに別のスラストベアリングのセットを装備し、適切なトルク反力装置を使用してモーター全体を軸方向に浮かせることをお勧めします。これは、モーターがラブジョイまたは同様のカップリングを介して設定された独自のアンギュラコンタクトベアリングでボールねじを駆動する一般的な配置です。ただし、これにより多くの余分な長さが追加されます。
アンディ、私は同じことを書くつもりです：彼は正しいベアリングが負荷に耐えることができることを望んでいるだけで、ギャップなしでベアリングを追加したようです。
最後の段落です。円すいころ軸受、アンギュラ玉軸受、または個別のスラスト軸受を使用しない限り、モーターはシャフトに大きな軸方向荷重をかけないようにする必要があります。
モーターは、ベルト、ギア、弾性カップリング、またはスプラインカップリングを介してシャフトを駆動する必要があります。カップリングの剛性が高いほど、シャフトアライメントのためのモーターの精度要件が高くなります。
同意します。ここで選択した配置は、モーターの耐用年数に悪影響を与える可能性さえあります。モーター自体のボールベアリングは、依然として大きな負荷に耐える可能性があります。写真は、ワームをサポートするのに十分なスペースを示しているようです。両端に2つのアンギュラコンタクトベアリングを備えたウォームをサポートすることを選択し、スプラインシャフトまたはキーシャフトを介してワームを駆動することは、すでにより良い選択です、IMHO。中央のフレキシブルカップリングは、それをさらに改善したものです。
スプリングワッシャーを下に触れる前に、imeステッパーは実際には軸方向の荷重に耐えることはなく、シャフトとベアリングはスライド式になっています。
ステッパーによって異なります。また、スプリングワッシャーの圧縮が大きすぎると、一方または両方のベアリングが軸方向の荷重に耐えることもわかりました。
先ほど言ったように、スプリングワッシャーを底にしない限り、ベアリングに過度の軸方向荷重がかかることはありません。
はい、しかしこれらのスプリングワッシャーは通常非常に壊れやすいので、そのようなアプリケーションでは、簡単に底を打つことができます。
@ThisGuyこれはスラストベアリングの鍵です。スラストベアリングはローターを中央でロックするため、スプリングワッシャーは機能しません。
私はすべてが相対的であることを知っていますが、ここでの誇張は少し興味深いものです-より伝統的なユニットでは、「6ポンドを超える巨大な軸方向荷重」
これは悪い選択です。ローラーベアリングは、引きずる代わりに転がることによって摩擦を減らすため、うまく機能します-ニードルローラースラストベアリングに固有の問題は、o/dのニードルの端がi/dよりも速く移動することです（ニードルエレメントがテーパーされていない場合）はい、ほとんどのアプリケーション、誰も考慮しません）。もちろん、テーパーニードルローラースラストベアリングもありますが、この男は代わりに球面スラストベアリングを使用する方が良いです-ベアリングが破損するかガスケットがへこむまで、基本的に軸方向の荷重に制限はありません。
また、球面スラスト軸受に適切な予圧をかけた後、ラジアル抵抗はほとんどありません。良い考えです、いくつかの専門家の意見が使用された可能性があります。
私のナンセンス、私の印象は彼がストレートニードルローラーベアリングを使用したということですが、それらのセンターレースは部品のようには見えません
私はすべての異なるベアリング構成と設定について説明するのが好きで、実際の設計例で円すいころと円すいころ軸受をカバーする一連の記事が好きです。私が設計している旋盤を思い出させます。
写真から、可能であれば、ステッパーのシャフトの端にサポートを配置します。摩耗力と横荷重のほとんどは、最大横方向たわみの位置にあるサポートによってより適切に処理できます。
円すいころ軸受についてのコメントに同意して、旋盤スピンドルは、ここのウォームギアが生成するのと同じように、軸方向荷重と横方向荷重の両方に耐えるように設計されているため、前部にプリロードされたペアでそれらを使用します。
サーボフレキシブルカップリング、スパイダーカップリング、またはプラムカップリングを使用して、ステッピングモーターのシャフトをウォームギアを駆動するシャフトから分離できますか？彼らが扱っているねじり荷重についてはよくわかりません。それとも1：1ギア？
そうすれば、ステッパーシャフトにほとんど力を加えることなく、モーター取り付けフレームに力を向けることができます。
いずれの場合も、ボールまたは台形ねじを使用して、予想されるスラスト荷重（角度接触、テーパー、スラストなど）を受け入れることができるベアリングを使用する必要があります。モーターベアリングは通常、このような負荷に耐えることができず、ネジを適切にサポートしないと、精度に悪影響を及ぼします。理想的には、ネジ位置決めアセンブリは100％自立型であり、モーターに接続する必要はなく、モーターはトルクのみを提供します。それが機械設計101です。負荷が仕様の範囲内である場合、スラストベアリングを放棄できますが、スラスト負荷によってモーターの内部コンポーネントがずれてパフォーマンスに影響を与える可能性があるため、通常はこれを行うことはお勧めできません。 。通常のボールベアリングを見て許容スラスト荷重を確認するだけで、ほとんどの場合、定格スラスト荷重がいかに小さいかに驚くかもしれません。
編集ボタンがないため、ほとんどの場合、必要な精度のレベルに応じて、力がほぼ同じ方向であるため、すべての目的と目的に使用されるウォームギアはボールまたは円錐ねじと見なすことができます。 。
ウォームギアの負荷は、アクメまたはボールねじの負荷とは大幅に異なります。アクメネジとボールネジはフルナットで使用されるため、荷重はほぼ純粋に軸方向になります。ウォームは片側の歯車にのみ作用するため、ラジアル荷重がかかります。
逆に言えば、ボールベアリングのアキシアル荷重容量が大きいことに多くの人が驚かれることでしょう。少なくとも25％のラジアル荷重、50％重いセクション/大きなベアリング。
いずれにせよ、ベアリングの寿命が大幅に短くなり、壊滅的な故障が発生する可能性を気にしない場合は、引き続き標準のボールベアリングを使用してスラスト荷重を処理してください。FWIW、標準のボールベアリングがスラスト荷重に耐えると、接触面積が大幅に減少します。ベアリングのサイズが十分に大きい場合、深刻なものや危険なものは見られないかもしれませんが、特に部品が「安い」場合、これは一般的ではありません。
今、あなたは正反対です。軸受メーカーがxニュートンのラジアル荷重に適していると言っている場合、それが仕様です。
私の数字はSKFオンラインガイドに基づいています。彼らはあなたより彼らの場所をよく知っているかもしれません。ランダムな逸話的な議論を好む場合：オートバイのホイールベアリングは、深い溝のボールのペアであり、ほぼランダムにすべての方向の力を認識し、長期間使用できます。私は自分のテストで少なくとも120,000マイルを運転しました。
デフォルトの「ボールベアリング」は深溝ボールです。それが他に何もないのなら、それは深い溝のボールです。こちらのカテゴリをご覧ください。https://simplybearings.co.uk/shop/Products-All-Bearings/c4747_4514/index.html
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