Em uma era caracterizada por avanços na automação industrial, o fuso de esferas de alto desempenho surge como um componente essencial de transmissão de precisão em máquinas-ferramentas, desempenhando um papel indispensável em vários sistemas de transmissão.
Na aplicação de parafusos de esferas, a aplicação de força de pré-carga na porca destaca-se como uma estratégia crucial para aprimorar o desempenho. Essa operação pode aumentar significativamente a rigidez axial do conjunto do parafuso de esferas e melhorar significativamente a precisão do posicionamento. Teoricamente, se nos concentrarmos apenas na otimização da rigidez e da precisão do posicionamento dos parafusos de esferas, parece que o aumento da força de pré-carga produz resultados cada vez mais favoráveis; de fato, uma pré-carga maior atenua efetivamente a folga axial induzida pela deformação elástica. No entanto, a situação real não é tão simples. Mesmo que uma pequena força de pré-carga possa eliminar temporariamente a folga axial, é difícil realmente melhorar a rigidez geral dos parafusos de esferas.
Essa complexidade surge da necessidade de a força de pré-carga atingir um limite específico para eliminar efetivamente a "área de baixa rigidez" da porca pré-carregada. Em configurações que empregam estruturas de pré-carregamento de porca dupla, parâmetros como erros de avanço estão inevitavelmente presentes tanto nos parafusos de esferas quanto nos componentes da porca. Esse desvio fará com que, quando o eixo do parafuso e a porca entram em contato, algumas áreas se encaixem mais firmemente após serem deformadas pela força, resultando em uma maior rigidez de contato; enquanto outras áreas se tornarão relativamente frouxas após a deformação, formando uma "área de baixa rigidez" com menor rigidez de contato. Somente quando uma força de pré-carga suficientemente grande é aplicada para eliminar essas "áreas de baixa rigidez" a rigidez de contato axial pode ser efetivamente aprimorada, alcançando o objetivo de otimizar o desempenho.
No entanto, é fundamental observar que uma pré-carga maior não significa melhores resultados universalmente. Uma força de pré-carga excessivamente grande trará uma série de impactos negativos:
Aumentar significativamente o torque necessário para a condução, levando a um declínio acentuado na eficiência da transmissão;
Exacerba a fadiga de contato e o desgaste entre as esferas e pistas, o que encurta diretamente a vida útil operacional dos parafusos de esferas e das porcas de esferas.
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Horário da publicação: 18/06/2025
