Шарико-винтовые пары (ШВП)
HJG-S | Шлифованные C3/C5 и накатные C7 | Ø8–100 мм | DIN 69051
HJG-S преобразует вращение в линейное перемещение с КПД 90–95%. Одинарные и двойные гайки, внутренний отражатель или внешняя трубка, конструкции большого шага и микровинты. Диаметры 8–100 мм, DIN 69051.
Что такое шарико-винтовая пара?
Шарико-винтовая пара — механический линейный привод, преобразующий вращательное движение в линейное с минимальным трением. Состоит из нарезбового вала (ходового винта), гайки с циркулирующими шариками и прецизионно шлифованных дорожек качения. При вращении винта шарики катятся по спиральной канавке, передавая движение через гайку с чрезвычайно низким сопротивлением качению.
По каталогу механический КПД HJG-S составляет 90–95% — примерно втрое больше, чем у трапецеидального винта. Точное шлифование и сборка вместе со строгим контролем обеспечивают высокую повторяемость и точность привода, а осевой люфт можно свести к нулю преднатягом, что значительно повышает жёсткость — особенно при преднатяге смещением шага по всей гайке.
Низкое трение
Контакт качения снижает потери энергии
Высокая точность
Повторяемость позиционирования на уровне микронов
Длительный срок службы
Закаленные дорожки качения устойчивы к износу
Высокоскоростной потенциал
Плавная работа в широком диапазоне оборотов
Обзор серий шарико-винтовых пар
Исполнения HJG-S: открытая трубка, закрытая трубка, внутренний изогнутый отражатель (одинарная или двойная гайка), двойная гайка с внешним возвратом, большой шаг и микровинты.
HJG-S, двойная гайка, внутренний возврат
Двойная гайка с внутренней циркуляцией и преднатягом проставкой. Символ каталога FYND. Шлифованные C3/C5 и накатной C7; диаметры в семействе HJG-S 8–100 мм.
- Каталог: FYND (внутренний возврат)
- Диаметр: 8–100 мм
- Точность: шлифованные C3/C5, накатные C7
HJG-S, одинарная гайка, открытая трубка
Одинарная гайка с открытой внешней возвратной трубкой. Символы каталога FC1, FC1(Z) и FC1B. Шлифованные C3/C5 и накатной C7; диаметры 8–100 мм.
- Каталог: FC1 / FC1(Z) / FC1B
- Диаметр: 8–100 мм
- Точность: шлифованные C3/C5, накатные C7
HJG-S, одинарная гайка, закрытая трубка
Одинарная гайка, возвратная трубка не выходит за наружный диаметр гайки. Символы FC2, FC2(Z) и FC2B. Шлифованные C3/C5 и накатной C7; диаметры 8–100 мм.
- Каталог: FC2 / FC2(Z) / FC2B
- Диаметр: 8–100 мм
- Точность: шлифованные C3/C5, накатные C7
HJG-S, двойная гайка, внешний возврат
Двойная гайка с внешней возвратной трубкой и преднатягом проставкой. Символы FYC1D (открытая трубка) и FYC2D (закрытая трубка). Шлифованные C3/C5 и накатной C7.
- Каталог: FYC1D / FYC2D
- Диаметр: 8–100 мм
- Точность: шлифованные C3/C5, накатные C7
HJG-S, большой шаг
ШВП HJG-S большого шага, тип FDL, для быстрого хода при меньшей мощности привода. Миниатюрные винты (номинальный диаметр 16 мм и меньше) — отдельный тип V (FV / FNYN), не FDL.
- Каталог: FDL (большой шаг)
- Диаметр: семейство 8–100 мм
- Точность: шлифованные C3/C5, накатные C7
Как выбрать подходящую шарико-винтовую пару
Пять основных параметров для оптимальной работы ШВП
Номинальный диаметр и ход
Номинальный диаметр d0 и базовый ход L0 — первые две цифры обозначения любой модели HJG-S. Больший диаметр несёт большую осевую нагрузку; ход задаёт линейную скорость (скорость = ход × об/мин). Типоразмеры каталога начинаются с 08, таблицы характеристик идут до 160 мм, ход — от 2 мм у микровинтов до 40 мм у типа FDL большого шага.
Класс точности — шлифованные C3/C5 или накатной C7?
Публичная поставка HJG-S — шлифованные C3 и C5 и накатной C7. В каталоге вариация хода на 300 мм (V300p) — 12 мкм для класса 3 и 23 мкм для класса 5. C3 или C5 применяют на осях позиционирования, накатной C7 — на транспортных осях.
Класс преднатяга — устранение зазора
Каталог приводит исполнение без преднатяга с осевым зазором Δ = 0,005–0,30 мм и три способа создания преднатяга: смещением шага (B), проставкой (D) и увеличенными шариками (Z). Наибольший прирост жёсткости даёт преднатяг смещением шага по всей гайке. Обычно Fp = Fmax / 3; если осевую нагрузку определить нельзя, Fp = Ca × (8–10)%. Преднатяг повышает жёсткость, но чрезмерный сокращает срок службы и увеличивает момент трения.
Тип гайки — одногайковая, двухгайковая или цилиндрическая?
Конфигурация гайки — буква перед диаметром в обозначении модели: цилиндрическая (Y), фланцевая (F), микроисполнение (V), двойная фланцевая и цилиндрическая (FY), большой шаг (FDL). Одногайковые исполнения — FN, FC1 и FC2; двухгайковые — FYND, FYC1D и FYC2D. Фланцевая гайка крепится непосредственно к опоре, цилиндрическая устанавливается в корпус.
Торцевая обработка и опорные подшипники
Каталог нормирует биение цапфы, осевое биение торца опорной цапфы и биение цапфы относительно опорной. В прецизионных машинах каталог предусматривает опору ШВП на упорно-радиальных шариковых подшипниках, осевая жёсткость которых входит в расчёт жёсткости подачи. Приложите к запросу чертёж торцевой обработки и схему подшипников.
Классификация шарико-винтовых пар
Понимание основных конструктивных параметров и способов изготовления помогает выбрать оптимальную ШВП под требования вашей задачи.
Классификация по типу циркуляции шариков
Внешняя циркуляция
Шарики возвращаются в начало витка по внешней трубке, установленной снаружи тела гайки. Такая конструкция позволяет выполнить больше шариковых контуров и даёт более высокую грузоподъёмность. Возвратная трубка обычно изготавливается из закалённой стали или конструкционного пластика для плавного перехода шариков.
Внутренняя циркуляция
Шарики циркулируют внутри тела гайки через внутренние каналы или отражатели, что даёт компактный и гладкий профиль гайки. Внутренняя компоновка уменьшает габариты и подходит для узлов с ограниченным местом установки.
Классификация по типу гайки
| Тип гайки | Описание | Типичные серии | Основное преимущество |
|---|---|---|---|
| Одинарная гайка | Одно тело гайки. Одногайковые исполнения каталога — FN, FC1 и FC2, без преднатяга или с преднатягом увеличенными шариками (Z). | FN, FC1, FC2 | Компактно, меньше деталей |
| Двойная гайка (с преднатягом) | Две гайки с проставкой (D) между ними, устраняющей осевой зазор. | FYND, FYC1D, FYC2D | Осевой зазор устранён, выше жёсткость |
| Фланцевая гайка | Фланцевая форма, буква F в начале обозначения модели. Фланец несёт крепёжные отверстия. | FN, FC1, FC2, FYND | Крепление прямым болтовым соединением |
| Цилиндрическая гайка | Цилиндрическая форма, буква Y в обозначении. Гайка удерживается внешним корпусом или опорой гайки. | Символы с префиксом Y | Устанавливается в расточенный корпус |
Классификация по способу изготовления
Шлифованные ШВП
C3 / C5Шлифованные винты точно шлифуются и собираются и проходят строгий контроль — именно на это каталог ссылается, говоря о наивысшей повторяемости позиционирования и точности привода. Вариация хода проверяется по GB/T 17587.3-1998.
- V300p: 12 мкм для класса 3, 23 мкм для класса 5
- Для станков ЧПУ, КИМ, прецизионных столов
- Серия: HJG-S, все исполнения
Накатные ШВП
C7Накатной C7 — транспортный класс в публикуемом диапазоне HJG-S. Каталог делит HJG-S на группы позиционирования (P) и перемещения (T) и устанавливает семь классов точности — 1, 2, 3, 4, 5, 7 и 10 — по GB/T 17587.3-1998, где класс 1 — наивысший.
- Класс 7 в таблице точности каталога
- Винт позиционирования (P) или перемещения (T)
- Серия: HJG-S, все исполнения
Отрасли, которым мы обслуживаем
Шарико-винтовые пары Luoyang Songju обеспечивают прецизионное движение в различных отраслях промышленности по всему миру.
Станки с ЧПУ
Оси подачи для обрабатывающих центров, токарных центров, шлифовальных станков и EDM-обработки. Шлифованные винты C3/C5 обеспечивают микронную точность позиционирования для обработки с жёсткими допусками.
Промышленные роботы
Приводы суставов для шарнирных роботов, декартовых портальных систем и SCARA-роботов. Высокий КПД позволяет уменьшить двигатель и потребление энергии.
Полупроводники
Столы для обработки кремниевых пластин, проволочные бондеры, позиционные системы литографии. Микротип V (FV, FNYN) для номинального диаметра 16 мм и менее.
Авиакосмическая промышленность
Приводы управления полётом, механизмы шасси, системы раскрытия спутников. Шлифованные винты C3/C5 там, где оси нужна наивысшая повторяемость позиционирования и точность привода.
Медицинское оборудование
Столы для компьютерной томографии, хирургические роботы, диагностические позиционные системы. Низкий момент трения и плавный ход на медленных точных осях.
Автомобильная промышленность
Электрический усилитель руля, электромеханические приводы тормозов, линии перемещения на производстве. Шлифованные C3/C5 и накатные C7 для точных и массовых применений.
Печать и упаковка
Позиционирование печатающей головки, вырубные прессы, этикетировочные машины. Фланцевые гайки (буква F в обозначении) крепятся прямо к опоре.
Лабораторная автоматизация
Роботы для работы с жидкостями, столы позиционирования образцов, планшетные микроридеры. Винты микротипа V с номинальным диаметром 16 мм и менее.
Руководство по исполнениям HJG-S
HJG-S — одно семейство ШВП. Исполнение выбирают по символу каталога; размеры и грузоподъёмность приведены в таблице характеристик для каждого типа.
| Исполнение | Символы каталога | Циркуляция | Преднатяг для этих символов | Гайка | Типичное применение |
|---|---|---|---|---|---|
| Тип C1 — открытая трубка | FC1, FC1B, FC1(Z) | Внешняя трубка | Без преднатяга, смещение шага (B), увеличенные шарики (Z) | Одинарная | Допускается вырез в опоре гайки; FC1B — для малого радиального и осевого размера |
| Тип C2 — закрытая трубка | FC2, FC2B, FC2(Z) | Внешняя трубка в пределах наружного диаметра гайки | Без преднатяга, смещение шага (B), увеличенные шарики (Z) | Одинарная | Без выреза в опоре гайки; больший радиальный размер |
| Тип N — изогнутый отражатель | FN, FN(Z) | Внутренний отражатель | Без преднатяга, увеличенные шарики (Z) | Одинарная | Компактный радиальный размер, выше стойкость к вибрации, ниже предел быстроходности |
| Двойная гайка, внешняя трубка | FYC1D, FYC2D | Внешняя трубка | Проставка (D) | Двойная | Оси с преднатягом и внешним возвратом |
| Двойная гайка, внутренний отражатель | FYND | Внутренний отражатель | Проставка (D) | Двойная | Компактные оси с преднатягом |
| Большой шаг | FDL | По таблице FDL | По таблице FDL | Одинарная | Быстрый ход при меньшей мощности привода |
| Микро (d0 ≤ 16 мм) | FV, FNYN | Внутренняя | По таблице микроисполнений | Одинарная | Малые радиальные размеры, лёгкие механизмы |
Нужна помощь в выборе шарико-винтовой пары?
Наши инженеры по-применениям предоставляют бесплатную техническую консультацию, 3D CAD-модели, расчёт размеров и конкурентные цены. Сообщите нам о вашем применении, и мы рекомендуем оптимальную серию шарико-винтовых пар.
Получить выгодное предложение
Заполните форму ниже, и наша инженерная команда ответит в течение 24 часов с ценами и технической документацией.
Связанные продукты
Посмотрите наш полный ассортимент электрошпинделей, линейных направляющих и подшипников
Часто задаваемые вопросы о шарико-винтовых парах
Какие классы точности доступны для шарико-винтовых пар Songju?
HJG-S поставляется как шлифованные C3 и C5 и накатной C7 по DIN 69051. В каталоге V300p составляет 12 мкм для класса 3 и 23 мкм для класса 5.
Какова разница между шарико-винтовыми парами с внутренним и внешним возвратом шариков?
Внутренний возврат — это изогнутый отражатель, тип N (символы FN, FN(Z); двойная гайка FYND). Каталог отмечает его широкое применение в Европе, Америке и Японии, более высокую стойкость к вибрации и высокую точность позиционирования; по габаритам он совпадает с типом C1, но допускаемая скорость ниже, а стоимость немного выше. Внешний возврат — трубчатый тип: у C1 (FC1, FC1B) трубка выступает за тело гайки и требует выреза в опоре гайки; у C2 (FC2, FC2B) трубка остаётся в пределах наружного диаметра гайки, поэтому вырез не нужен, но радиальный размер больше.
Какие варианты предварительного натяга доступны?
Каталог приводит три способа создания преднатяга: смещением шага (B), проставкой (D) и увеличенными шариками (Z). Преднатяг проставкой (D) применяется в двухгайковых исполнениях FYND, FYC1D и FYC2D; увеличенные шарики (Z) и смещение шага (B) встречаются в одногайковых символах. Наибольший прирост жёсткости даёт преднатяг смещением шага по всей гайке. Обычно Fp = Fmax / 3, а если осевую нагрузку определить нельзя — Fp = Ca × (8–10)%.
Как рассчитать срок службы шарико-винтовой пары?
Каталог приводит ресурс в оборотах L = (Ca / (fw × Fa))³ × 10⁶, где Ca — динамическая грузоподъёмность, Fa — осевая нагрузка, fw — коэффициент нагрузки (1,0–1,2 плавная работа, 1,2–1,5 обычная, 1,5–2,5 с ударами); ресурс в часах Lh = L / (60n). Ожидаемая наработка в каталоге: 20 000 ч для ЧПУ и прецизионных станков, 10 000–15 000 ч для обычных станков и 5 000–10 000 ч для общего машиностроения. Пришлите цикл нагружения — мы выполним расчёт.