Czy przekładnie śrubowe mogą przenosić siły boczne?

Jasna odpowiedź na krytyczne pytanie: nie – a tutaj dowiesz się, dlaczego i jak prawidłowo skonstruować swój system.

Jednoznaczna odpowiedź brzmi: nie. Podnośnik śrubowy i jego główne elementy – śruba podnosząca i nakrętka – są przeznaczone wyłącznie do przenoszenia sił czysto osiowych (sił ściskających i rozciągających w kierunku osi śruby). Przenoszenie sił bocznych – zwanych również siłami poprzecznymi lub promieniowymi – prowadzi do niedopuszczalnych obciążeń, znacznie zwiększonego zużycia i może bardzo szybko spowodować awarię całego mechanizmu. Dlatego też podnośnik śrubowy nie może być nigdy wykorzystywany jako element prowadzący dla obciążenia.

Dlaczego siły boczne są tak szkodliwe?

Jeśli na śrubę lub nakrętkę działają siły boczne, występuje jednocześnie kilka krytycznych efektów:

• Przekoszenie nakrętki: Nakrętka przechyla się w obudowie lub na śrubie. Boki gwintu nie przylegają już całą powierzchnią.
• Zwiększony nacisk powierzchniowy:Obciążenie koncentruje się na bardzo małej powierzchni styku. Lokalny nacisk powierzchniowy gwałtownie wzrasta i może spowodować przeciążenie materiału.
• Przerwanie filmu smarnego: Film smarny zostaje przerwany na krawędziach. Prowadzi to do bezpośredniego kontaktu metalu z metalem (zatarcia) i zużycia ściernego.
• Przeciążenie łożyskowania: Siła boczna jest przenoszona na łożyskowanie śruby i ślimacznicy, które nie jest do tego przystosowane. Łożyska i gniazda w obudowie ulegają zużyciu lub uszkodzeni.
• Wygięcie śruby: Śruba ulega wygięciu, co zwiększa ryzyko jej złamania i prowadzi do nierównomiernej pracy, wibracji i dodatkowego zużycia.

Rezultat: Znacznie przyspieszone zużycie nakrętki i gwintu śruby, zwiększone obciążenie łożyska i drastyczne skrócenie żywotności – często tylko ułamek wartości oczekiwanych zgodnie z obliczeniami.

Prawidłowe rozwiązanie konstrukcyjne: Prowadnice zewnętrzne

Aby bezpiecznie odseparować siły boczne od siłowników śrubowych, przenoszony ładunek musi być zawsze prowadzony przez oddzielny system prowadnic liniowych, który jest przystosowany do tych sił.

• Typowe rozwiązania:
  • Profile prowadzące: Bardzo wysoka sztywność i precyzja, pochłanianie dużych sił i momentów we wszystkich kierunkach – idealne rozwiązanie do wymagających zastosowań w inżynierii mechanicznej.
  • Wałki prowadzące z liniowymi łożyskami kulkowymi: Ekonomiczne rozwiązanie dla małych i średnich obciążeń oraz średnich wymagań dotyczących dokładności.
  • Prowadnice ślizgowe: Solidna opcja do zastosowań w brudnych lub trudnych warunkach, w których systemy kulkowe osiągają swoje granice.

Przekładnia śrubowa jest następnie połączona z prowadzonym obciążeniem (np. za pomocą przegubu lub popychacza) w taki sposób, że przenosi tylko osiową siłę pchającą lub ciągnącą. Wszystkie siły boczne i momenty są przejmowane przez prowadnice.

To wyraźne rozdzielenie funkcji – z jednej strony prowadzenie, a z drugiej napędzanie za pomocą podnośnika śrubowego – stanowi podstawową zasadę działania trwałych, niezawodnych i przewidywalnych systemów ruchu liniowego.