דלג לתוכן
In English
An intentional internal load in a bearing, guide or screw to eliminate clearance and increase stiffness.
הסבר
עומס מקדים גבוה יותר נותן קשיחות ודיוק גבוהים יותר, אבל גם חיכוך, חום ושחיקה. בבורג כדורי ובמסילה בוחרים דרגה: קלה, בינונית או כבדה.
מה זה אומר בפועל
בציר של מחרטה מרכיבים זוג מסבי מגע זוויתי גב אל גב, ומהדקים באום עד שהמרווח הפנימי נעלם והמסבים לחוצים זה כנגד זה. באום כדורי כפול, שני חצאי האום נדחקים בכיוונים מנוגדים בעזרת דסקית מרווח, כך שאין חופש כשמשנים כיוון. במסילות ליניאריות, היצרן בוחר כדורים מעט גדולים יותר כדי לקבל את דרגת העומס המוקדם.
למה זה חשוב
- מבטל חופש בהיפוך כיוון ושומר על מיקום מדויק בצירי CNC ורובוטים.
- מגדיל את הקשיחות: החלק זז פחות תחת עומס עיבוד, מה שמשפר גימור ומונע רעידות.
- מונע החלקה של כדורים בעומס נמוך, שגורמת לשחיקה ולרעש.
- עומס מקדים גבוה מדי מקצר את חיי המסב, מעלה חום ודורש מנוע חזק יותר.
בעיות נפוצות ופתרונות
- עומס מקדים כבד במהירות גבוהה → המסב מתחמם ונכשל; לבחור דרגה קלה למהירויות גבוהות.
- הידוק אום המסב "לפי תחושה" → עומס לא ידוע; להשתמש במומנט מוגדר, בדסקיות מרווח מוכנות או בקפיצים.
- התפשטות תרמית של הגל משנה את העומס המקדים → לתכנן צד צף או עומס מקדים בקפיץ.
- בחירת דרגה כבדה בכל מקום → חיכוך ובלאי; להתאים לרמת הדיוק והקשיחות הנדרשת בפועל.
איפה משתמשים
- ספינדלים ומסבי מגע זוויתי
- ברגים כדוריים בצירי CNC
- מסילות ליניאריות
- מסבים חרוטיים בגלגלי רכב
- תיבות הילוכים מדויקות ורובוטים
- חיבורי ברגים (כוח מתיחה בבורג)
נוסחאות ונתונים הנדסיים
עומס מקדים מינימלי (זוג מסבים כדוריים או אום כפול)
Fpr ≥ Fa,max / 2.83עומס מקדים בעגלה ליניארית (לפי דרגה)
Fpr ≈ k · C| Fpr | עומס מקדים | N |
| Fa,max | עומס צירי חיצוני מרבי | N |
| 2.83 | = 23/2: מעבר לעומס זה הצד השני מאבד את העומס המקדים (מגע הרץ נקודתי, כדור על מסלול) | – |
| k | מקדם דרגת העומס המקדים | – |
| C | עומס דינמי בסיסי | N |
ערכים מקובלים
- בורג כדורי – עומס מקדים מרבי מקובל≈ 10% מ־Ca
- מסילה – עומס מקדים קל (HIWIN Z0)≈ 0–0.02 C
- מסילה – עומס מקדים בינוני (HIWIN ZA)≈ 0.05–0.07 C
- מסילה – עומס מקדים כבד (HIWIN ZB)≈ 0.1 C ומעלה
- השפעהקשיחות גבוהה יותר, אך חיכוך וחום גבוהים יותר וחיים קצרים יותר
דוגמה: בורג כדורי עם אום כפול ועומס צירי מרבי של 3000 N: Fpr ≥ 3000 / 2.83 ≈ 1060 N. אם Ca = 15 kN, זה כ־7% מ־Ca, בתוך התחום המקובל.
נוסחאות בסיסיות להערכה ראשונית. לתכנון סופי יש לבדוק מול התקן ונתוני היצרן.
