Mocowanie poliamidowej szajby na osi

Tematy inne dotyczące mechaniki nie pasujące do żadnego z działów.

Autor tematu
lu-dzik
Sympatyk forum poziom 2 (min. 50)
Sympatyk forum poziom 2 (min. 50)
Posty w temacie: 5
Posty: 68
Rejestracja: 24 sie 2012, 12:26
Lokalizacja: Lubuskie

Mocowanie poliamidowej szajby na osi

#1

Post napisał: lu-dzik » 11 lut 2015, 23:50

Po pierwsze wybaczcie jakość dokumentacji mechanicznej - jestem elektronikiem.
Wyjaśnię słowami w czym problem. Noszę się z zamiarem budowy robota pick & place jak w blogu tu: link. Pomińmy dyskusję na temat słuszności bądź niesłuszności rozwiązania tego typu. Mnie ono zadowala. Jednak chcę dokonać kilku zmian a mianowicie chodzi o mechanizm napędu z silnikiem krokowym. Rysunek jest mniej więcej u dołu 3/4 strony w linku powyżej. "Delta motor assembly".

Obrazek

Autor wykorzystał elementy drukowane na drukarce 3d. Ja takiej drukarki nie mam. Mam natomiast dostęp do blach i profili z ALU, piłę, wiertarkę, młotek, pilnik i dwie ekierki ;-). Małą szajbę na pasek zębaty gt2 ma się rozumieć zakupię. Dużą szajbę zlecę wytoczyć + cnc z poliamidu. Ramiona skrócę aby nie przechodziły przez oś. Swoją drogą pomysłowe jest umocowanie paska na stałe do szajby + wykonanie mechanizmu napinania w szajbie. Szajbę należy jakoś zamocować na osi. Wymyśliłem że montażu dokonam dwoma takimi cyngwajsami jak na rysunku w załączniku.

Obrazek

Dwie sztuki będą ściskały szajbę aby utrzymać ją prostopadle do osi. Cyngwajsy zablokuję na osi przy pomocy imbusowych mróweczek M3. Oś jakoś muszę zawiesić na łożyskach kulkowych 8x22x7. NIe wiem jeszcze jak zamocuję te łożyska. Myślałem o blokach alu z wytoczonymi gniazdami pod łożyska (zlecę wytoczyć). Należałoby wprowadzić jakieś naprężenie kasujące luz. Cyngwajsy mogłyby przenosić siłę osiową na pierścienie wewnętrzne łożysk tworząc układ X (się naczytałem). Jako że nie jestem mechanikiem i nie mam zielonego pojęcia o ograniczeniach technologii wykonania osi na tokarce i o tym co jest możliwe a co nie zwracam się do Was o zrewidowanie pomysłu i może podpowiedź jak to zrobić wystarczająco dobrze i tanio.



Tagi:


zibi
ELITA FORUM (min. 1000)
ELITA FORUM (min. 1000)
Posty w temacie: 1
Posty: 1280
Rejestracja: 24 lut 2007, 15:20
Lokalizacja: podkarpackie

#2

Post napisał: zibi » 12 lut 2015, 10:50

Jeśli zlecasz coś do firmy, które zajmuje się częściami mechanicznymi to opracują i wykonają ci potrzebne elementy. Aby wszystko pasowało i dało się zmontować z reguły wykorzystuje modelowanie tych elementów. Samo wykonanie też jest możliwe z takimi dokładnościami aby mocować elementy bez kasowania luzów (na odpowiedni wcisk). W tak wykonany otwór mocujesz łożysko kupione w sklepie z lekkim wciskiem i nie potrzebujesz kasować luzów bo są założone technologicznie. Narysowałeś piastę, która ma otwór ø8. Tak opisany otwór wykonuje się zwykle wiertłem. Zgodnie z zasadą pasowania części powinien on być w plusie tzn. powinien mieć średnicę nieco powyżej ø8 np ø8,05. Gdy ośka ma ø8,00 piasta wpadnie z luzem i będzie się obracać na ośce i chybotać. Jeśli wykonasz otwór ø7.99 to będzie minimalny wcisk (montaż z użyciem niewielkich sił) ale piasta siedzi ciasno na osi, nie przesuwa się i nie obraca. Jeśli ma napędzać ośkę to robi się dodatkowo wpust. Tak więc wykonując elementy wystarczająco precyzyjnie można uniknąć mechanizmów kasowania luzu. z drugiej strony jeśli nie dysponuje się odpowiednimi obrabiarkami, technologiami takie mechanizmy stosuje się aby skompensować niedokładności wykonania, pozycjonowania itp. Mechanizm kasowania luzu może się podczas pracy poluzować co może doprowadzić do kolizji elementów ruchomych i awarii.
NX CAD, NX CAM, FREZOWANIE 5AX, ELEKTRODRĄŻARKI WGŁĘBNE I DRUTOWE. PEPS, VERICUT. Pomagam w NX przez Team Viewer. Postprocesory NX.

Awatar użytkownika

RomanJ4
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 5
Posty: 11925
Rejestracja: 17 mar 2009, 08:55
Lokalizacja: Skępe

#3

Post napisał: RomanJ4 » 12 lut 2015, 13:06

Nie wiem jak duże obciążenie ma przenosić ta piasta, ale obawiam się, że jeśli ma być znaczne, albo podlegać nagłym zmianom kierunku obrotów, zatrzymaniom, ruszaniom, to nawet ciasne nabicie tworzywa na stalową oś i zaciskane tylko wkrętem w nagwintowanym tworzywie może z czasem puścić.
Sugerowałbym wciśnięcie/wklejenie w powiększony otwór tej piasty metalowej tulejki pośredniej, powiedzmy ø16mm, gdzie grubość ścianki tulejki 4mm + 2mm plastiku będzie już lepszą opcją dla gwintu dociskającego wkrętu, a rozwiercony rozwiertakiem 8H7 ("+15µm ÷ 0") otwór tulei będzie gwarantem stabilnego wytrzymałościowo i wystarczająco dokładnego mocowania na osi. Zakładam że wałek jest też wykonany w tolerancji 8h7 ("0 ÷ -15µm")...
http://www.pkm.edu.pl/index.php/tolerancje-i-pasowania
Tulejkę z obrobioną "na chropowato" powierzchnią zewnętrzną można nawet bez klejenia wcisnąć w plastik, i nie powinno obrócić przy takiej średnicy (duża powierzchnia)...
pozdrawiam,
Roman


Autor tematu
lu-dzik
Sympatyk forum poziom 2 (min. 50)
Sympatyk forum poziom 2 (min. 50)
Posty w temacie: 5
Posty: 68
Rejestracja: 24 sie 2012, 12:26
Lokalizacja: Lubuskie

#4

Post napisał: lu-dzik » 12 lut 2015, 15:24

Trudno mi podejmować głębszą dyskusję ze specjalistami. Wałek fi 8 tol h6. Od prowadnicy liniowej. Opiszę warunki pracy Kąt obrotu nie będzie przekraczać 180 stopni. Maksymalna chwilowa prędkość kątowa to będzie może 60obr na min. Napędzający silnik krokowy ma moment max 0,4Nm. siły na końcu ramienia mogą działać w każdą stronę, jednak wartość tych sił nie powinna przekroczyć na oko 20N. Oś wg definicji gdzieś na wikipedii nie przenosi momentu obrotowego, a wałek przenosi moment. Tutaj będę miał do czynienia z osią. Ma ona za zadanie trzymać koło pasowe w należnym mu miejscu. Moment przenoszony jest na duże koło pasowe, a koło przenosi je na cięgła które poruszają platformą. Innymi słowy 3 takie napędy składają się na robota w układzie kinematycznym równoległym. Ja kombinuję aby na jednej osi zastosować 2 takie piasty, żeby ściskały koło pasowe przy pomocy 6 śrub M5. Jedną piastę zamocuję na stałe na wałku. Drugą piastę dociskową zamocuję rozłącznie przy pomocy śruby na wylot. Średnica koła pasowego to 90mm. Pasek z zębami 2mm szerokości 6mm. Całość ma być delikatna i lekka, przy czym dostatecznie sztywna, aby uzyskać dostateczną powtarzalność ruchów. W oryginale jest plastik drukowany 3d, ja chcę zastosować lity obrabiany poliamid i aluminium.

[ Dodano: 2015-02-12, 21:43 ]
Tak rysuję i kombinuję a może inaczej to rozwiązać? Wytoczyć cały podzespół z jednego kawałka stali wg szkicu jak niżej? Pominę przez chwilę konieczność wycięcia mechanizmu napinania paska itd.
Obrazek
Jeżeli dobrze zrozumiałem to jeżeli na wałku wpiszę wymiar ø10 z tolerancją h7 to będzie ciasne pasowanie pod łożyska 7200 B tj kulkowe skośne wymiar 10x30x9? Zastanawia mnie też, czy dobrze zestopniowywałem średnice wałka, aby łożysko dało się ściągnąć? Dla praktyków to pewnie dość oczywiste, a dla mnie wielka zagadka.

Awatar użytkownika

RomanJ4
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 5
Posty: 11925
Rejestracja: 17 mar 2009, 08:55
Lokalizacja: Skępe

#5

Post napisał: RomanJ4 » 12 lut 2015, 23:22

lu-dzik pisze:Zastanawia mnie też, czy dobrze zestopniowywałem średnice wałka, aby łożysko dało się ściągnąć?
lepiej zrobić między ø10h7 a ø14,0 stopień przejściowy, np ø12x4-5mm dla łapek ściągacza, bo 2mm progu może zakryć pierścień wewnętrzny, a 1mm w zupełności dla oporu pierścienia wewnętrznego dla tak małego łożyska wystarczy(krawędź ma mały promień r).
lu-dzik pisze:Jeżeli dobrze zrozumiałem to jeżeli na wałku wpiszę wymiar ø10 z tolerancją h7 to będzie ciasne pasowanie pod łożyska 7200 B tj kulkowe skośne wymiar 10x30x9?
Wałki pod łożyska które mają tolerancję otworu o ile pamiętam w H7 (+15µm ÷ 0, dla ø10mm), typowo wykonuje się w tolerancji k6 (+10µm ÷ +1µm, dla ø10mm, http://www.lw.cad.pl/tolerpas/r_pas_st_otw_h7.htm ), bo wałek 10h7 (0 ÷ -15µm) mogłoby być za luźny gdyby tolerancje obu części trafiły akurat skrajne (+15µm otwór łożyska i -15µm wałka = 30µm) http://pkm.edu.pl/index.php/component/c ... 0-03010118 .
pozdrawiam,
Roman


Autor tematu
lu-dzik
Sympatyk forum poziom 2 (min. 50)
Sympatyk forum poziom 2 (min. 50)
Posty w temacie: 5
Posty: 68
Rejestracja: 24 sie 2012, 12:26
Lokalizacja: Lubuskie

#6

Post napisał: lu-dzik » 14 lut 2015, 20:06

OK zaczynam łapać o co chodzi w tych tolerancjach i pasowaniach. Pojawia się w mojej głowie pytanie jakiego typu łożysko zastosować. W sumie to gdybym zastosował łożysko stożkowe w układzie X, to montaż całości byłby najłatwiejszy.
Obrazek
Oprawy wykonane z grubych płaskowników alu zakreskowałem. Oprawy z kołem pasowym podwieszone są na śrubach u dołu płyty alu o grubości 8mm. U góry płyty znajduje się silnik krokowy. W płycie wycięty jest otwór przez który przechodzi pasek zębaty. Po odkręceniu jednej oprawy oś z szajbą ulegnie poluzowaniu. W czasie montażu umieszczam koło na miejscu, dociągam śruby i koło ulega usztywnieniu, a luzy zniwelowaniu. Oprawa wraz z płytą będzie stanowiła sprężynę, która będzie ściskać łożyska stożkowe. Dobrze to sobie wykombinowałem?
30202 Łożysko stożkowe 15x35x11,75.

Awatar użytkownika

RomanJ4
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 5
Posty: 11925
Rejestracja: 17 mar 2009, 08:55
Lokalizacja: Skępe

#7

Post napisał: RomanJ4 » 14 lut 2015, 20:52

lu-dzik pisze:Dobrze to sobie wykombinowałem?
Mogło by tak być, tylko weź pod uwagę, że siły promieniowe na tym kole (np napięcie paska, ciężar maszyny działający na to koło) nie mogą być zbyt duże, bo będą powodować, poprzez jednostronny nacisk rolek na skośne bieżnie łożyska, rozpychanie płyt (składowa poosiowa).
Obrazek
Dlatego oprawy/płyty łożysk stożkowych muszą być solidnie przykręcone w dokładnie(raczej co do setek) wyznaczonych miejscach, bo inaczej nie uzyskasz dokładnego spasowania (napięcia wstępnego) luzów łożysk stożkowych. A to może być dość trudne do osiągnięcia ta metodą i przy tylko doczołowym mocowaniu płyt do podstawy bez kołków ustalających(chyba że 1 płyta będzie miała pewien zakres swobody ustawienia i mocowania).
Lub je obie czymś spiąć (sklamrować). Na przykład można by przedłużyć oś koła z obu stron o tyle, by po drugiej stronie płyt łożyskowych(zakreskowanych) zastosować łożyska oporowe + nakrętki dociągające, które będą regulować i luz łożysk, i jednocześnie zapobiegać rozjeżdżaniu się płyt..
Duży ciężar całości przewidujesz?
pozdrawiam,
Roman


Autor tematu
lu-dzik
Sympatyk forum poziom 2 (min. 50)
Sympatyk forum poziom 2 (min. 50)
Posty w temacie: 5
Posty: 68
Rejestracja: 24 sie 2012, 12:26
Lokalizacja: Lubuskie

#8

Post napisał: lu-dzik » 15 lut 2015, 01:05

Jako że obciążenia będą znikome (trudno jest mi je konkretnie policzyć) prędkość jest znikoma, mam zamiar wprowadzić na tyle duże naprężenie wstępne, aby siły przyłożone do koła nie powodowały luzowania wałeczków na bieżni łożyska. Zmartwiłeś mnie tym, że łożyska stożkowe powinny być tak precyzyjnie osadzone. Mam zamiar złożyć całość przy ograniczonych możliwościach technicznych, bez precyzyjnego mierzenia. Chcę zrobić to tak, aby przy składaniu na skutek przyłożonej przeze mnie siły elementy wskakiwały na najlepsze dla nich miejsce. Wtedy dokręcam śruby mocujące i po temacie. Chcieć to jedno ale jak to osiągnąć? Może przesadzam z dokładnością i finezją rozwiązania, bo w pierwowzorze autor wykonał wszystko prymitywnymi metodami, wykorzystująć jako oś pręt gwintowany, łożyska od deskorolki, oraz elementy wydrukowane na drukarce 3d. NIe chcę odwalić kichy, bo jak już wydać pieniądze to wydać je dobrze, aby osiągnąć cel. Na spięcie klamrą nie ma miejsca, bo na płycie poziomej przykręcone są 3 takie silniki z kołami co 120 stopni, a odstęp pomiędzy krawędziami kół jest rzędu 3mm. Jakie łożyska najlepiej zastosować tak aby niewielkim kosztem uzyskać bezluzowość i łatwość montażu?

Awatar użytkownika

RomanJ4
Lider FORUM (min. 2000)
Lider FORUM (min. 2000)
Posty w temacie: 5
Posty: 11925
Rejestracja: 17 mar 2009, 08:55
Lokalizacja: Skępe

#9

Post napisał: RomanJ4 » 15 lut 2015, 11:11

Jak obciążenia znikome, to się nie szczyp i daj typowe promieniowe łożyska kulkowe(kryte 2RS, ZZ). Nie ma sensu komplikować i bawić się ze stożkowymi, które są przystosowane do przenoszenia znacznych sił zarówno promieniowych jak i osiowych . A tu osiowe praktycznie będą znikome(bodaj tylko przy skrętach), wiec typowe kulkowe dadzą sobie radę z powodzeniem (nawet w łożyskowaniu wrzecion niektórych minitokarek sobie radzą, choć tam przenoszą siły osiowe znacznie większe podczas toczenia.
pozdrawiam,
Roman


Autor tematu
lu-dzik
Sympatyk forum poziom 2 (min. 50)
Sympatyk forum poziom 2 (min. 50)
Posty w temacie: 5
Posty: 68
Rejestracja: 24 sie 2012, 12:26
Lokalizacja: Lubuskie

#10

Post napisał: lu-dzik » 15 lut 2015, 14:54

Hmm a masz jakieś doświadczenia z łożyskami plastikowymi firmy igus? np:
http://www.igus.pl/wpck/2489/igubal_Flanschlager_EFSM fi 10 albo stojakowe? Mają nawet wersję bezluzową z naprężeniem wstępnym :-) Wersja standard jest interesująca, bo za 23zł netto mam łożysko z oprawą.
Jeżeli zdecyduję się na kulkowe może wykorzystam takie coś: http://www.ebmia.pl/lozyska-rolki-akces ... _1197.html Masz rację co do łożysk stożkowych. Nie warto stosować tak kuloodpornych łożysk skoro pozostałe elementy będą się bardziej uginały.

ODPOWIEDZ Poprzedni tematNastępny temat

Wróć do „Mechanika”