滾珠花鍵資料表7
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精度設計
精度設計
詳細介紹:
精度設計:
精度等級
滾珠花鍵的精度是用花鍵外筒外徑對花鍵軸支撐部的擺動來表示的。它分為普通級（N）、高級（H）、精密級（P）。測試項目如下圖所示。
精度規格
滾珠花鍵的各測試項目如表 2.5.1~ 表 2.5.4 所示。
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選定流程
滾珠花鍵的選定流程:
選擇預壓
選擇預壓: 滾珠花鍵的預壓對精度、耐負荷性能以及剛性都有很大的影響，因此需要根據使用用途選定恰當的間隙（預壓）。各型號的間隙值已經被規格化，因此可根據使用條件進行適當的選定。 旋轉方向間隙 在滾珠花鍵中，將圓周方向間隙的總和作為旋轉方向間隙，並且進行了規格化。 預壓與剛性 預壓（Preload）是以消除旋轉方向間隙，提高剛性為目的，事前給滾珠施加的負荷。當施加預壓時，滾珠花鍵能根據預壓的強度消除旋轉方向間隙而增加剛性。圖 2.4.2 顯示了當施加旋轉扭矩時旋轉方向的位移。如圖 2.4.2 所示，預壓的效果一直保持到預壓負荷的 2.8 倍時為止。與無預壓時相比，相同扭矩時的變位量成為二分之一，剛性在 2 倍以上。 使用條件與預壓的選擇 在表 2.4.1 中，表示了根據滾珠花鍵的使用條件，選定旋轉方向間隙的基準。滾珠花鍵的旋轉方向間隙對花鍵外筒的精度或剛性有很大的影響。因此，根據用途選定適當的間隙是很重要的。一般來說，都使用有預壓的產品。在進行反覆旋轉運動或往返直線運動時，由於會有很大的振動衝擊，所以施加預壓，會顯著的提高壽命和精度。
公稱代號
公稱代號 : SL 系列分為現配型及單出型兩種，二者的規格尺寸相同，其最主要差異點在於現配型是由 TBI MOTION 原廠依客戶訂單裁切花鍵軸、裝配花鍵外筒出貨，其組裝精度可達到精密級；而單出型之花鍵軸、花鍵外筒則可單獨出貨，使用上較為便利，但組合精度無法達到精密級，而 TBI MOTION 在製程上仍有嚴格的品質控管，故單出型之精度目前已達世界級的水準且裝配容易，客戶可自行備貨加工組裝，相當地便利。 現配型滾珠花鍵組型號： ※ 當花鍵外筒與軸均無表面處理時，則省略標示。 單出型花鍵外筒型號: 單出型花鍵軸型號： SO 系列分為現配型及單出型兩種，兩者的規格尺寸相同，其最主要差異點在於現配型由 TBI MOTION 原廠依客戶訂單裁切花鍵軸、裝配花鍵外筒出貨，其組裝精度可達到精密級；而單出型之花鍵軸、花鍵外筒則可單獨出貨，使用上較為便利，但組合精度無法達到精密級，而 TBI MOTION 在製程上仍有嚴格的品質控管，故單出型之精度目前已達世界級的水準且裝配容易，客戶可自行備貨加工組裝，相當地便利。 現配型滾珠花鍵組型號： ※ 當花鍵外筒與軸均無表面處理時，則省略標示。 單出型花鍵外筒型號： 單出花鍵軸型號：
如何安裝
安裝 支撐部的內徑公差 花鍵外筒與支撐座的配合，通常用過度配合。對滾珠花鍵的精度要求不高的情況下，可用間隙配合。 滾珠花鍵的安裝 花鍵外筒的安裝例子如下表所示。儘管花鍵軸方向的固定強度並非要求很高，但應避免只將其敲入而不予以固定的現象。 ↓配合花鍵外筒的例子 花鍵外筒的裝入 將花鍵外筒置入軸向時，請使用治具慢慢插入，切勿敲打側板或密封墊片。 花鍵外筒夾具尺寸 單位:mm
使用注意事項
潤滑 潤滑脂的補充時間根據使用條件的不同而異，通常情況下使用時，以運行距離達到 100km(6 個月 ~1 年 ) 為基準，進行潤滑脂的補充或交換。請在花鍵外筒內塗抹潤滑脂，或在花鍵軸的滾動溝槽裡塗上潤滑脂。 材料與表面處理 根據使用環境等情況，有時會有必要對滾珠花鍵進行防鏽處理或改變使用材料。有關防鏽處理和改變使用材料，請與漢意連繫。 使用注意事項 處置 (1) 請不要分解各部分，否則可能導致異物的進入或者功能的損失。(2) 花鍵外筒及花鍵軸傾斜後可能因為自身重量而落下，請加以注意。(3) 請不要讓滾珠花鍵掉落或者敲擊，否則可能導致劃傷、破損。另外，受到了衝擊時，即使外觀上看不見破損，卻也可能導致功能上的損失。(4)請注意防止垃圾、切屑等異物的進入。否則，可能導致鋼珠循環部件的破損以及功能的損失。 (5) 請避免在超過 80℃的條件下使用。若要超過 80℃使用時，請與漢意聯繫。(6) 因冷卻劑的種類的不同，有時可能給產品的功能帶來障礙。在冷卻劑可能要進入花鍵外筒 內部的環境下使用時，請咨詢漢意。(7) 垃圾、鋸粉等異物附著時，請先行清洗後再重新注入潤滑劑。(8) 在經常需要產生振動的場所、淨室、真空、低溫或高溫等特殊環境下使用時，請事先咨詢漢意。(9) 在有法蘭的滾珠花鍵上要加工定位銷孔等時，請與漢意聯繫。 潤滑 (1) 請仔細擦拭防銹油並注入潤滑劑後再使用。(2) 請避免將性狀不同的潤滑劑混合在一起使用。(3) 在經常產生振動的場所、淨室、真空、低溫或高溫等特殊環境下使用時，有可能無法使用通常的潤滑劑。詳細情況請與漢意連繫。(4) 使用特殊的潤滑劑時，請事先與漢意連繫。(5) 採用機油潤滑時，有時很可能因安裝方向的原因，潤滑油無法到達。詳細情況請與漢意連繫。(6) 潤滑間隔因使用條件的不同而異。詳細情況請與漢意連繫。 儲存 儲存滾珠花鍵時，將它裝入漢意指定的封套並於水平放置以避免高溫、低溫和高度潮濕。
花鍵軸的強度設計分析
花鍵軸的強度設計分析: 滾珠花鍵的花鍵軸是能承受徑向負荷或扭矩的複合軸。在負荷或扭矩很大時，必須考慮花鍵軸的強度。 承受彎曲的花鍵軸 當彎矩作用在滾珠花鍵的花鍵軸上時，先按固定方式、花鍵軸長度、負載條件等，計算出花鍵軸承受的最大彎矩 (M)，再利用式 (1) 可算出最適合的花鍵軸徑。 M = σ•Z 或 Z =M÷σ.....(1) M：作用在花鍵軸上的最大彎矩 (N-mm) σ：花鍵軸的容許彎曲應力 (98 N/mm2) Z：花鍵軸的斷面係數 (mm3) 承受扭轉的花鍵 當扭轉作用在滾珠花鍵的花鍵軸上時，先計算出最大扭矩 (T)，再根據下式 (2) 可算出最適合的花鍵軸徑。 T = τa‧ZP 或 ZP =T÷τa.....(2) T：最大扭矩 (N‧mm) τa：花鍵軸的容許扭轉應力 (49 N/mm2) Zp：花鍵軸的極斷面係數 (mm3) 花鍵軸同時承受彎曲和扭轉作用時 當彎矩 (M) 和扭矩 (T) 同時作用在滾珠花鍵的花鍵軸上時，分別依式 (3) 及式 (4) 計算等效彎矩(Me) 和等效扭矩 (Te)，再按上述方法計算選擇適當的花鍵軸直徑，並取其中花鍵軸徑較大的值。 等效彎矩 等效扭矩 花鍵軸的剛性 花鍵軸的撓曲和撓曲角 滾珠花鍵的花鍵軸撓曲和撓曲角要根據其受力條件相適應的計算公式來計算。在表 2.1.1 中表示了各式各樣支撐條件下的計算式。在表 2.1.2、2.1.3 中表示了花鍵軸的斷面係數 (Z) 和斷面 2 次矩 (I)。利用表 2.1.2、2.1.3 中的 Z、I，可計算滾珠花鍵各種型號的強度和變形量 ( 撓曲量 )。 表 2.1.1 撓度和撓度角的計算式 表 2.1.1 撓度和撓度角的計算式 δmax : 最大撓曲 (mm) p : 均佈負荷強度 (N/mm 𝓲¹: 負荷作用點的撓度角 𝓵 : 跨距 (mm) 𝓲² : 支撐點的撓度角 I : 斷面 2 次矩 (mm⁴) Mₒ: 力矩 (N-mm) E : 縱向彈性的係數 2.06×10⁵(N/mm²) P : 集中負荷 (N) 花鍵軸的臨界速度 使用中之滾珠花鍵軸為旋轉時，當旋轉速度靠近影響花鍵軸臨界轉速將產生共振。因此，最高旋轉數必須限制在臨界速度以下而且不產生共振的程度。可根據下式進行臨界轉速之計算。( 為了安全起見請乘以安全係數 0.8) 臨界轉速 圖2.1.4 圖2.1.5 圖2.1.6 圖2.1.7 表2.1.2 I：斷面 2 次矩 (mm⁴) IP：極斷面 2 次矩 (mm⁴) Z：斷面係數 (mm³) ZP：極斷面係數 (mm³) 表2.1.3 I：斷面 2 次矩 (mm⁴) IP：極斷面 2 次矩 (mm⁴) Z：斷面係數 (mm³) ZP：極斷面係數 (mm³)
規格說明
SL 系列產品規格說明 SLF、SLT 花鍵軸的斷面尺寸:表 3.1.1、表 3.1.2 表示的是花鍵軸的斷面尺寸，如果花鍵軸端為圓柱型，則在可能的情況下不要超過珠溝底徑 (Ød)。 SO 系列產品規格尺寸表: SOF、SOT 花鍵軸的斷面尺寸表 3.2.1、表 3.2.2 表示的是花鍵軸的斷面尺寸，如果花鍵軸端為圓柱型，則在可能的情況下不要超過珠溝底徑 (Ød)。
結構與優點
滾珠花鍵介紹: 滾珠花鍵是利用裝在花鍵軸外筒內的滾珠，在精密研磨的滾動溝槽中，同時進行平滑滾動及傳遞力矩，採用獨特之接觸點設計，具有更大之接觸角度 (40° )，除了具有高度之靈敏性外，更能大幅提升負載之能力，適用於振動衝擊負荷作用過大、定位精度要求高、以及需要高速運動性能的環境，在這類環境下也能發揮有效的作用。同時，即使代替直線滾珠襯套使用時，因軸徑相同的情況下，滾珠花鍵所具有的額定負荷是線性襯套的十幾倍，所以能使設計變得十分小巧，即使在懸臂負荷、力矩等作用的情況下，也可安全使用且具有高耐用性。 滾珠花鍵結構 滾珠花鍵可分為圓法蘭 SLF 型、圓筒 SLT 型、方法蘭 SOF 型及圓筒 SOT 型四種型式，因軸徑的大小鋼珠之接觸路徑又可分為 2 排 (180° )(SLF/SLT6~20)、(SOT/SOF8~25) 和 4 排 (70° )(SLF/SLT25~50)，此外亦提供空心軸供選擇使用。 滾珠花鍵的優點: 大負荷容量滾珠的滾動溝槽採精密研磨成型，且採用哥德型 40°角接觸，因接觸角度大，故在徑向和扭矩方向都具有很大的負荷容量。 旋轉方向零間隙通過採用接觸角度為 40°的相對 2~4 排滾珠列，將花鍵軸與花鍵外筒結合，並可透過調整預壓方式，使旋轉方向的間隙可為零。 高度靈敏性由於鋼珠接觸點採特殊之設計，除高剛性外更具靈敏性，並可降低能量之浪費。 高剛性由於接觸角大，故具有高剛性，並可視情況施加恰當的預壓，所以能獲得較高的扭矩剛性、力矩剛性。 裝配簡單 由於採用特殊之設計，即使將花鍵外筒從花鍵軸脫離，鋼珠也不會脫落。故而裝配、保養、檢查都很容易進行。 滾珠花鍵種類與特長 花鍵外筒型式 花鍵軸型式 花鍵外筒的外徑為直筒型，在傳遞扭矩時將鍵敲入後使用，是安裝空間最小的型式之一。 對於花鍵軸的滾動珠溝進行精密研磨後，與外筒配合。 利用法蘭通過螺栓將外筒固定在支撐座上，因裝配簡單，最適合用在支撐座上。使用在加工鍵槽有變形的危險或是支撐座的寬度比較狹小的場合，能完全地防止配合部份產生的旋轉方向間隙。 需要配管、配線、排氣或減輕重量的地方 ，可使用中空花鍵軸。 利用法蘭通過螺栓將外筒固定在支撐座上，因裝配簡單，適用於 3C、半導體產業等使用。 花鍵軸端或中間部份的直徑比較大時，通過特殊加工製作花鍵部份。
