VITI A RICIRCOLO DI SFERE

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Lucio Pippi
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1 VITI A RICIRCOLO DI SFERE

2 Indice 1.1 Tipo di ricircolo pag Profilo del filetto pag Materiali pag Lubrificazione pag Protezione del filetto pag Classi di precisione pag Tolleranze geometriche pag Capacità di carico pag Rendimento pag Velocità critica pag Carico di punta pag. 9 Modello: SFU (DIN FORMA B) pag. 10 Modello: SFE pag. 11 Modello: SFS (DIN FORMA B) pag. 12 High Speed Ball Screw Series Modello: BSHR pag Supporto di estremità tipo FK pag Supporto di estremità tipo FF pag Supporto di estremità tipo BK pag Supporto di estremità tipo BF pag Supporto di estremità tipo EK pag Supporto di estremità tipo EF pag. 16 Lavorazioni codoli consigliate per unità supporto BK - FK - EK pag. 17 Lavorazioni codoli consigliate per unità supporto FF - EF - BF pag. 18 2

11 Modello: SFS (DIN 69051 FORMA B) pag. 12 High Speed Ball Screw Series Modello: BSHR pag. 13 - Supporto di estremità tipo FK pag. 14 - Supporto di estremità tipo FF pag.

3 INTRODUZIONE Le viti rullate TBI prodotte utilizzando le tecnologie più avanzate di progettazione computerizzata vengono costruite con un processo di controllo in linea per garantire un alta qualità e affidabilità. Le viti a ricircolo di sfere rullate, sono ottenute attraverso un processo di rullatura a freddo (deformazione plastica) dell albero filettato, invece della comune operazione di tornitura e rettifica dello stesso. La chiocciola è ricavata per tornitura e finita di rettifica. Questo processo riduce in modo considerevole il costo di fabbricazione delle viti rullate rispetto alle viti rettificate. Le viti rullate vengono utilizzate in molti campi di applicazione e in tutti i tipi di costruzione meccanica. Campi di applicazione: Macchine punzonatrici Macchine a taglio laser Attuatori e Manipolatori Robotica Avvolgitori Macchina prova materiali Transfer Torni e fresatrici Macchine per stampaggio ad iniezione Macchine per la lavorazione del legno Presse piegatrici e cesoie Tavole e attrezzature per saldatura Macchine da stampa Macchine per imballaggio Macchine per la produzione della carta Elevatori Porte e cancelli automatici Comandi per apparecchiature medicali Letti di radiologia Letti per ospedali In questo catalogo forniamo tutte le informazioni tecniche necessarie per qualsiasi progetto che prevede il montaggio di viti rullate. Tutte le viti sono eseguite con filettatura destra e per alcune tipologie anche sinistra. 3

Le viti a ricircolo di sfere rullate, sono ottenute attraverso un processo di rullatura a freddo (deformazione plastica) dell albero filettato, invece della comune operazione di tornitura e rettifica

4 1.1 Tipo di ricircolo Le viti rullate TBI sono costruite con la tecnologia ad uno o più principi con ricircolo interno delle sfere nella chiocciola. Nel ricircolo interno ad un principio (fig. 1), l intera pista di rotolamento della chiocciola è suddivisa in tanti ricircoli percorsi dalle sfere a ciclo chiuso che, al termine di ogni giro, vengono ricondotte nella posizione iniziale attraverso un deflettore definito pastiglia di ricircolo. Nel ricircolo interno a più principi (fig. 1/a), il tubo di ricircolo viene ricavato all interno della chiocciola, permettendo il trasferimento tangenziale delle sfere dalla pista al condotto di ricircolo e viceversa. L azione di rotazione delle sfere da un minimo attrito, un alta efficienza e affidabilità di funzionamento. (fig. 1) (fig. 1/a) 1.2 Profilo del filetto Tutte le viti rullate TBI sono costruite con un profilo ad arco gotico delle piste di rotolamento (fig. 2). Tale tipologia costruttiva, abbinata ad un opportuno precarico ottenuto attraverso la selezionatura delle sfere, consente di limitare i giochi assiali e di ottenere elevate rigidezze. 4 (fig. 2)

attraverso un deflettore definito pastiglia di ricircolo. Nel ricircolo interno a più principi (fig.

5 2.1 Materiali La durezza delle piste di rotolamento è molto importante per assicurare la massima capacità di carico e la durata del sistema. (fig. 3 Tabella materiali e trattamenti termici) 2.2 Lubrificazione Una corretta scelta del sistema di lubrificazione è essenziale per mantenere condizioni di basso attrito e contenute temperature di esercizio al fine di ottenere una riduzione dell usura. Lubrificazione a grasso Si raccomanda l utilizzo di un grasso per cuscinetti al sapone di litio con consistenza 2. In applicazioni particolarmente gravose, si consiglia l utilizzo di grassi con additivi EP per carichi e ciclicità molto elevate. Lubrificazione a olio È consigliabile l utilizzo della lubrificazione a olio quando la velocità di rotazione supera i 3-5 m/min. (fig. 4 Intervalli di lubrificazione consigliati) 2.3 Protezione del filetto Tutte le chiocciole TBI vengono fornite complete di guarnizioni su entrambe le estremità per evitare l ingresso di corpi estranei nella zona delle sfere. 5

usura. Lubrificazione a grasso Si raccomanda l utilizzo di un grasso per cuscinetti al sapone di litio con consistenza 2.

6 3.1 Classi di precisione Le viti rullate TBI sono prodotte in classe di precisione T7 con una deriva di ± 50 µm calcolata su 300 mm di corsa (norma JIS B 1192). Corsa utile Corsa nominale Corsa specificata Deviazione del passo Corsa reale Corsa reale media 3.2 Tolleranze geometriche (fig. 5 Deviazione del passo) Le tolleranze geometriche degli elementi delle vite rullate, garantiscono un montaggio e un funzionamento perfetto dell insieme (fig. 6 e fig. 7). (fig. 6 Tolleranze di posizione) 6 (fig. 7 Tabella tolleranze geometriche - unità: µm)

7 4.1 Capacità di carico CARICO DINAMICO Ca: è il carico assiale agente sull asse della vite, costante e unidirezionale, al di sotto del quale il 90% di un numero sufficiente di identiche viti raggiungono una durata di vita di 1 milione di giri (dato teorico). CARICO STATICO Coa: è il carico assiale concentrico all asse, applicabile all insieme in regime di riposo, capace di determinare tra la sfera e la relativa pista, una deformazione permanente pari a 0,0001 x diametro sfera. 5.1 Rendimento Nelle viti rullate il coefficiente d attrito è molto basso ed è dovuto al rotolamento tra gli elementi. Questa è la ragione per cui si è ottenuto un alto rendimento meccanico, vicino al 100%. La fig. 8 indica la differenza di rendimento tra le viti a sfere e le viti con filettatura trapezia convenzionale. Vite a sfera Vite a sfera Rendimento Rendimento Vite a trapezia Vite a trapezia Angolo d inclinazione (gradi) Normale utilizzo (convertire il moto rotatorio in moto lineare) Angolo d inclinazione (gradi) Speciale utilizzo (convertire il moto lineare in moto rotatorio) µ: coefficiente d attrito (fig. 8 Rendimento) 7

CARICO STATICO Coa: è il carico assiale concentrico all asse, applicabile all insieme in regime di riposo, capace di determinare tra la sfera e la relativa pista, una deformazione permanente pari a

8 6.1 Velocità critica Distanza tra i supporti (mm) È importante che la vite rullata funzioni ad una velocità inferiore a quella della sua frequenza naturale di vibrazioni, che produce forze non bilanciate. La velocità critica di una vite dipende dal suo diametro, lunghezza, tipo e distanza tra i supporti. Nel diagramma della fig. 9 sono indicate le velocità critiche delle viti standard. Supportato - Supportato Fisso - Supportato Fisso - Fisso Fisso - Libero Tipo di montaggio Velocità (rpm ) (fig. 9 Diagramma della velocità critica) 8 Fisso Fisso Fisso Libero Fisso Supportato Supportato Supportato

La velocità critica di una vite dipende dal suo diametro, lunghezza, tipo e distanza tra i supporti. Nel diagramma della fig.

9 7.1 Carico di punta Distanza tra i supporti (mm) Quando si applica una compressione su una vite a sfera, questa si può deformare prima di raggiungere la capacità di carico statico Coa. Il carico di compressione che una vite può sopportare dipende dal suo diametro, lunghezza, tipo e distanza tra i supporti. Nel diagramma della fig. 10 si può determinare il massimo carico di punta. Supportato - Supportato Fisso - Supportato Fisso - Fisso Fisso - Libero Tipo di montaggio Carico assiale (Kgf) (fig. 10 Diagramma carico di punta) Fisso Fisso Fisso Libero Fisso Supportato Supportato Supportato 9

Il carico di compressione che una vite può sopportare dipende dal suo diametro, lunghezza, tipo e distanza tra i supporti. Nel diagramma della fig.

10 Modello: SFU (DIN FORMA B) B) Q Foro di lubrificazione A W Fino a mod. SFU Dal mod. SFU I: Passo Da: Dia. Sfera n: N di ricircoli K: Stiffness (Kg/μm) Ca: Capacità di carico dinamico (Kgf) Coa: Capacità di carico statico (Kgf) Modello Dimensioni Fornibili anche con passo sinistro 10

11 Modello: SFE Q Foro di lubrificazione I: Passo Da: Dia. Sfera n: N di ricircoli K: Stiffness (Kg/μm) Ca: Capacità di carico dinamico (Kgf) Coa: Capacità di carico statico (Kgf) Modello Dimensioni 11

12 Modello: SFS (DIN FORMA B) High Speed Ball Screw Series Q Foro di lubrificazione Fino a mod. SFS03232 Dal mod. SFS04005 I: Passo Da: Dia. Sfera n: N di ricircoli K: Stiffness (Kg/μm) Ca: Capacità di carico dinamico (Kgf) Coa: Capacità di carico statico (Kgf) Modello Dimensioni 12

13 Modello: BSHR (Ricircoli esterni) (Ricircoli interni) Q Foro di lubrificazione d: diametro vite I: Passo Da: Dia. Sfera n: N di circuiti Ca: Capacità di carico dinamico (Kgf) Coa: Capacità di carico statico (Kgf) Modello Dimensioni Nota: Le chiocciole dal Ø 8 al Ø 16 sono sprovviste di guarnizioni. 13

Sfera n: N di circuiti Ca: Capacità di carico dinamico (Kgf) Coa: Capacità

14 FK 4x Øy - profondità = z Modello FF 4x Øy - profondità = z Modello 14

15 BK 4x Øy - profondità = z Modello BF 2x Øy - profondità = z Modello 15

16 EK 2x Øy - profondità = z 2x Modello EF 2x Øy - profondità = z 2x Modello 16

17 Lavorazioni codoli consigliate per unità supporto BK - FK - EK Tipo di supporto Diametro Vite Codolo Cuscinetto Filettatura per ghiera d A B E F M S BK M10X1 12 BK M12X1 12 BK M15X1 12 BK 17 20/ M17X1 14 BK 20 25/ M20X1 14 BK M25X BK M30X BK M35X BK M40X Tipo di supporto Diametro Vite Codolo Cuscinetto Filettatura per ghiera d A B E F M S FK 6 EK M6X FK 8 EK M8X1 10 FK 10 EK 10 10/12/ M10X1 12 FK 12 EK 12 14/ M12X1 12 FK 15 EK 15 20/ M15X1 12 FK 20 EK 20 23/ M20X1 14 FK M25X FK M30X

5 28 BK 40 50 40 35 98 70 M40X1.5 35 Tipo di supporto Diametro Vite Codolo Cuscinetto Filettatura per ghiera d A B E F M S FK 6 EK 6 8 6 4 24 8 M6X0.

18 Lavorazioni codoli consigliate per unità supporto FF - EF - BF Modello Diametro vite Codolo cuscinetto d A FF 12 EF 12 BF FF 15 EF 15 BF 15 20/25 15 BF FF 20 EF 20 ( BF 20) NOTE FF 30 BF BF Dimensioni Consigliate E B F G 12 9,6 9,15 1, ,3 10,15 1, ,2 13,15 1,15 18 (16) 19 15,35 (13,35) 1, ,6 17,75 1, ,75 1,75 18

20) NOTE 32 20 FF 30 BF 30 40 30 BF 40 50 40 Dimensioni Consigliate E B F G 12 9,6 9,15 1,15 12

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20 Distributore autorizzato: K.LINE TECNICA LINEARE S.r.l S. Pietro Mosezzo (NO) Via Giacomo Leopardi, 2/4 Tel Fax

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