Na indústria moderna de automação e máquinas de precisão, os fusos de esferas são indiscutivelmente os componentes de transmissão mais essenciais e indispensáveis. Ao trabalhar com máquinas-ferramentas, módulos automatizados e equipamentos robóticos, quase sempre é possível vê-los. Muitas pessoas tendem a confundi-los com parafusos deslizantes trapezoidais comuns, mas eles diferem muito em princípio, desempenho e cenários de aplicação. Depois de trabalhar neste setor por muito tempo, adquiri muito conhecimento intuitivo e prático. Deixe-me explicar claramente com base na situação real da indústria.
A função mais essencial de um parafuso esférico é converter de forma estável o movimento rotacional de um motor no movimento alternativo linear de uma porca. Por outro lado, a força linear também pode ser convertida em torque rotacional, tornando-a uma estrutura de transmissão bidirecional e reversível. A maior diferença entre ele e os parafusos deslizantes tradicionais é que esferas de aço de alta{2}}precisão são preenchidas entre a pista do parafuso e o interior da porca, substituindo completamente o atrito de deslizamento pelo atrito de rolamento.
Toda a estrutura consiste principalmente em um eixo de parafuso de precisão, porca, esferas circulantes, recirculador, estrutura de pré-carga e vedação à prova de poeira. Quando o parafuso gira, as esferas rolam continuamente ao longo das pistas espirais internas e externas e, em seguida, retornam ao ponto inicial através do tubo de retorno, tampa final ou canal de circulação interna para formar um ciclo ininterrupto, fazendo com que a porca se mova de maneira suave e linear.
Precisamente por causa das características de atrito de rolamento, os parafusos de esferas apresentam vantagens óbvias na indústria, e é por isso que podem substituir totalmente os parafusos comuns. Em primeiro lugar, a eficiência de transmissão é extremamente alta, geralmente atingindo 90% a 97%, enquanto os parafusos deslizantes comuns têm apenas 20% a 30%. Sob a mesma potência, eles são mais eficientes-energeticamente e a carga do motor é menor. Em segundo lugar, a estabilidade da precisão é muito boa. Por meio de métodos como pré-carga de{9}porca dupla e pré-carga excêntrica, a folga axial pode ser completamente eliminada para obter uma transmissão-livre de folga. Não haverá problemas de rastreamento e travamento comuns em parafusos deslizantes durante operação em baixa-velocidade, e o posicionamento pode atingir o nível do micrômetro.
Ao mesmo tempo, o desgaste é mínimo, a vida útil é mais longa, a retenção de precisão é excelente, a atenuação de precisão é lenta durante o uso-de longo prazo e a rigidez é muito melhor do que a dos parafusos deslizantes, tornando-o adequado para condições de trabalho de precisão com cargas pesadas e alta-reciprocidade de frequência.
É claro que não é perfeito e as suas reconhecidas deficiências na indústria também são claras.Parafusos de esferapossuem uma estrutura mais complexa, com requisitos extremamente elevados de precisão de processamento, tratamento térmico, retificação de roscas, e seu custo de produção é muito superior ao dos parafusos deslizantes. Além disso, eles não têm capacidade-de travamento automático, portanto, freios adicionais devem ser instalados quando instalados verticalmente para evitar quedas. Eles também possuem requisitos rigorosos para lubrificação e prevenção de poeira; poeira e lascas de ferro que entram na pista desgastarão rapidamente as esferas e as pistas, encurtando a vida útil.
Portanto, para equipamentos simples,-de baixa{0}velocidade e-custo que requerem autotravamento-, parafusos trapezoidais comuns ainda são usados. Os dois são complementares e não completamente alternativos.
Do ponto de vista das aplicações industriais, os fusos de esferas penetraram em todos os campos da-fabricação de ponta. Os centros de usinagem de máquinas-ferramenta CNC são o maior mercado; todos os eixos de alimentação das mesas de trabalho usam parafusos de esferas de precisão, que determinam diretamente a precisão da usinagem e o acabamento das peças. Eles são amplamente utilizados em eixos lineares de robôs industriais, módulos lineares, linhas de montagem automatizadas e equipamentos de montagem eletrônica de precisão 3C. Em campos de alta-precisão, como embalagens de semicondutores, equipamentos de teste, instrumentos médicos de precisão, novos equipamentos de energia e processamento a laser, somente parafusos esféricos de{6}}precisão de alto nível podem ser usados.
Nos últimos anos, com o rápido desenvolvimento de robôs humanóides e atuadores elétricos, a demanda do mercado por fusos de esferas micro, de alta{0}}velocidade e leves também tem aumentado continuamente.
Atualmente, a indústria nacional de fusos de esferas está em um estágio de rápido desenvolvimento de substituição doméstica. No passado, o mercado-de precisão de ponta era basicamente monopolizado por marcas japonesas, europeias e americanas, e a maioria dos fabricantes nacionais produzia modelos gerais-a{3}}de baixo custo-. Nos últimos anos, os fabricantes nacionais fizeram avanços contínuos no tratamento térmico de materiais, retificação de roscas de precisão, processamento de pistas e tecnologia de pré-carregamento. Produtos-de médio porte podem substituir totalmente as importações, e alguns parafusos-de precisão de ponta entraram gradualmente na cadeia de fornecimento de máquinas-ferramentas e semicondutores.
A tendência geral da indústria é de alta velocidade, alta rigidez, baixo ruído, integração e longa vida útil. Ao mesmo tempo, novos produtos, como microparafusos, parafusos de avanço-grandes-para serviços pesados e parafusos de esferas de cerâmica, estão se tornando cada vez mais populares.
Em geral, embora os parafusos esféricos pareçam simples em sua estrutura, eles são os "componentes principais de transmissão" dos equipamentos de precisão. Somente compreendendo seus princípios, seleção e manutenção poderemos utilizá-los bem na produção real. Com a atualização contínua da indústria manufatureira nacional, o nível técnico e a participação de mercado dos fusos de esferas nacionais continuarão a melhorar, e toda a indústria se desenvolverá continuamente em direção a uma direção mais precisa, eficiente e localizada.