MarMotion | Savoir-faire

Structure et fonction

Les guidages à billes MarMotion se composent d'éléments de guidage cylindriques (douille et arbre) et de billes en acier (éléments roulants), qui sont placées de manière imperdable mais facilement mobile dans un tube en laiton ou en plastique.

L'arbre de guidage, les billes et la douille de guidage sont trempés et usinés avec précision. La microstructure est stabilisée par un traitement thermique soigné

Les billes roulent sous précontrainte mais avec une grande fluidité entre la douille de guidage et l'arbre de guidage. Les mouvements linéaires, les mouvements rotatifs et les mouvements rotatifs linéaires superposés sont possibles. En cas de mouvement linéaire, la cage à billes parcourt toujours la distance égale à la moitié de la course entre la douille de guidage et l'arbre de guidage. La longueur maximale du mouvement linéaire est déterminée par les longueurs totales de la cage à billes et de la douille de guidage.

Structure et fonction

Précharge

Le réglage précis de la précontrainte est une condition préalable à un fonctionnement optimal et fiable. Il est produit spécifiquement et défini par les tolérances de fabrication. La précharge v est la différence entre la dimension entre deux billes opposées en contact avec l'arbre et le diamètre intérieur de la douille de guidage d1.

Taille de la précharge

Pour la plupart des applications, nous recommandons les précharges indiquées dans le tableau suivant. Les valeurs sont fondées sur les connaissances théoriques et l'expérience pratique.

Größe der Vorspannung

v =dw + 2 - k - d1 [mm] d1 =dw + 2 - k - v [mm]

Valeurs de précharge

Avec ces valeurs de précharge, le guide à billes atteint une grande rigidité combinée à un excellent fonctionnement en douceur. Lors de la commande de guides à billes complets comprenant un arbre de guidage, une cage à billes et une douille de guidage, les composants sont déjà appariés en usine. Cela garantit une précharge uniforme et optimale.

En raison de la dispersion des tolérances de fabrication (IT 3), une répartition aléatoire des arbres de guidage, des cages à billes et des douilles de guidage peut entraîner des précharges défavorables qui s'écartent du tableau. Les guides à billes doivent donc être commandés par paires, en particulier les guides à billes de la série Mini.

dw [mm]v [µm]
2,5 / 30,5 - 2
4 / 51 - 3
6 / 82 - 4
10 / 123 - 5
14 / 254 - 7
30 / 424 - 8
50 / 636 - 10
80 / 1008 - 12

Signification de la précharge

La précharge garantit que le guide à billes MarMotion est absolument sans jeu. Pour les applications soumises à des conditions particulières, la précharge souhaitée peut être spécifiée lors de la commande.

Une faible précharge permet d'obtenir un guidage à billes très régulier, mais la rigidité est limitée. Avec une précharge plus élevée, la capacité de charge et la rigidité augmentent. Une précharge très élevée entraîne une diminution de la souplesse de fonctionnement.

Si la précharge est trop élevée, le fonctionnement devient rugueux et lent. Le guidage à billes peut être surchargé par une pression de surface trop importante. Ce problème est évité grâce aux tolérances de fabrication serrées du guide à billes. Il faut donc veiller à ce que la douille de guidage ne soit pas déformée pendant le montage.

Vorspannung unbelastet / belastet

Douille de guidage, fixePR = Force radiale agissant sur l'arbre P0 = Force sur la bille de pointePi = Force sur une bille à l'extérieur du sommet de la charge δR = Décalage radial entre l'axe de la douille et l'arbre v = Précharge

Précharge optimale

Si le guide à billes est chargé radialement avec une forcePR, il se produit un déplacement de la valeur δR des axes de la douille de guidage et de l'arbre. La quantité admissible δR dépend de la précharge existante v, dont le dimensionnement optimal tient compte de la durée de vie, du comportement en marche et de la rigidité du guide.

Le diagramme montre le décalage radial du centre d'un guide à billes en fonction de la précharge et de la charge radiale. Pour une charge radiale donnée, le désalignement central est relativement important avec une faible précharge : le guide est mou. Dans la gamme des précharges importantes, le décalage du centre est nettement plus faible avec la même force radiale : le guide est dur.

En tenant compte de la pression hertzienne, des tolérances de fabrication et des déformations des composants lors du montage et du fonctionnement du guide à billes, ainsi qu'en tenant compte du rapport de ressort le plus favorable du guide à billes, la base de calcul s'est basée sur la valeur δR = 0,5 - v comme plus grand décalage central admissible en fonctionnement. Cette condition est remplie pour les "charges spécifiques" spécifiées C10. Cela tient compte de l'exigence d'un jeu nul.

Vorspannung / Mittenversatz

Affectation du diamètre de l'arbre et de la bille

D'après les lois de la friction de roulement, on sait que le diamètre k de la bille influence l'ampleur de la friction ; une bille plus grosse roule plus facilement qu'une plus petite.

En revanche, un grand nombre de petites billes permet d'obtenir une meilleure capacité d'amortissement des vibrations que quelques grosses billes. Pour cette raison, et en raison de l'espace d'installation souvent limité, la préférence est souvent donnée à la boule la plus petite. En choisissant des douilles de guidage et des cages à billes de la série Mini avec des billes plus petites, l'espace d'installation requis pour le guidage à billes est réduit.

Pour le guide de roulement à billes MarMotion, l'attribution du diamètre de l'arbre et des billes et le nombre de billes ont été déterminés sur la base d'études détaillées selon des normes optimales.

Coefficient de friction µ

Les glissières MarMotion à roulement à billes fonctionnent sans glissement. Les coefficients de frottement suivants s'appliquent aux charges radiales :

haut µ = 0,001-0,002 moyen µ = 0,003-0,004 bas µ = 0,005-0,008

La résistance au roulement d'un guide à billes est influencée par la charge interne due à la précharge et par l'effet des forces radiales externes. Aux faibles charges radiales, la part de la précharge et du frottement de la cage est prédominante. Par conséquent, le coefficient de frottement µ augmente lorsque la charge radiale est réduite. Avec de faibles charges radiales et l'exigence d'une extrême facilité de mouvement, il est donc nécessaire de travailler avec une faible précharge.

Einflussgrößen
  • État de surface des éléments roulants
  • Niveau de précharge et de charge
  • Nombre de balles
  • Frottement de la cage
  • Lubrification
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