Зубчасті паси і шківи для верстата ЧПУ

Що таке передача зубчастим пасом

Зубчастий пас разом зі шківом перетворює обертання вала двигуна на переміщення осі верстата. На лінійній осі кінці відкритого паса кріплять до рами, а шків двигуна стоїть на рухомій частині, або навпаки. У передачі між двома валами замкнений пас огинає два шківи, і відношення їхніх кількостей зубів задає передавальне відношення.

З чого складається передача

• Пас. Тіло і зуби з поліуретану або гуми, всередині корд, який сприймає розтягувальне навантаження.
• Шків. Зубчастий вінець під профіль паса, реборди по краях не дають пасу зійти вбік, маточина зі стопорним гвинтом фіксує шків на валу.
• Натяг. Регулювання положення двигуна або натяжний ролик вибирають провисання паса.
• Кріплення кінців. Притискні планки із зубчастим профілем того самого кроку тримають кінці відкритого паса.

Крок і профіль зуба

Крок паса це відстань між центрами сусідніх зубів, його вказують у позначенні: 3M це крок 3 мм, 5M це крок 5 мм. Профіль GT2 випускають із кроком 2, 3 і 5 мм, у верстатах і 3D-принтерах широко застосовують GT2 із кроком 2 мм. Профіль HTD має заокруглені зуби, профіль GT2 це доопрацьований профіль з меншим зазором між зубом паса і западиною шківа. Пас і шків підбирають з однаковими кроком, профілем і шириною: паси зі схожим кроком, але іншим профілем, не взаємозамінні.

Поліуретан чи гума

• Поліуретановий пас зі сталевим кордом. Білий пас, сталеві нитки корду видно у западинах між зубами. Сталевий корд мало видовжується під навантаженням, але ламається на зламі, тому пас не перегинають і не скручують.
• Гумовий пас. Чорний пас, зуби вкриті тканиною, яка зменшує знос зубів об шків. Гуму бережуть від мастила і розчинників.

Як розрахувати переміщення і передачу

• Шлях за оберт. Дорівнює кількості зубів шківа, помноженій на крок паса. Наприклад, шків на 20 зубів із кроком 3 мм переміщує пас на 60 мм за оберт.
• Кроків на міліметр. Кроковий двигун робить 200 кроків на оберт, за дроблення 1/8 це 1600 кроків. Для шківа з прикладу виходить 1600 / 60 = 26,667 кроку на мм.
• Передавальне відношення. Дорівнює кількості зубів веденого шківа, поділеній на кількість зубів ведучого. Шків на 30 зубів на гвинті і шків на 15 зубів на двигуні дають 2:1: гвинт обертається вдвічі повільніше, момент на ньому вдвічі більший без урахування втрат.

Пас, гвинт чи рейка

• Зубчастий пас. Легкий і швидкий привод з малою інерцією. На довгій осі пас розтягується під навантаженням, і точність позиціювання падає.
• Ходовий гвинт. Дає велике зусилля і високу точність на коротких і середніх осях, але довгий гвинт прогинається і обмежує частоту обертання.
• Зубчаста рейка. Жорсткість не залежить від довжини осі, тому її ставлять на довгі й важкі портали.

Монтаж і обслуговування

• Виставте шківи в одній площині: за перекосу пас притискається до реборди і зношує кромку.
• Натягуйте пас до зникнення провисання, без перетягування: зайвий натяг навантажує підшипники валів.
• Зробіть на валу лиску під стопорний гвинт шківа, щоб шків не провертався під навантаженням.
• Тримайте пас чистим від стружки і пилу: частинки між зубом і западиною прискорюють знос.
• Після налаштування пройдіть віссю 500 мм командою, заміряйте фактичне переміщення і за різницею уточніть кількість кроків на мм.