Śruby kulowe to wysokoprecyzyjne elementy przeniesienia napędu, charakteryzujące się niskim poziomem hałasu, wysoką sprawnością przeniesienia oraz minimalnym luzem osiowym, co czyni je idealnymi do zastosowań o rygorystycznych wymaganiach precyzyjnych.
Aby dodatkowo zminimalizować luz osiowy śruby kulowej, powszechną praktyką jest zwiększenie klasy wstępnego napięcia nakrętki kulowej.
Wstępne napięcie odnosi się do celowego zastosowania siły wewnętrznej wewnątrz nakrętki kulowej — zazwyczaj poprzez dobór kulek o zwiększonej średnicy lub zastosowanie podkładek dystansowych — w celu wyeliminowania lub zmniejszenia luzu osiowego w zespole śruby kulowej. Wstępne napięcie jest zazwyczaj klasyfikowane w czterech klasach: P0, P1, P2 i P3. Poniższa tabela szczegółowo przedstawia odpowiadający luz osiowy oraz siłę wstępnego napięcia dla każdej klasy.
| Klasa wstępnego napięcia | P0 | P1 | P2 | P3 |
|---|---|---|---|---|
| Luz osiowy | Występuje | Wyeliminowany | Wyeliminowany | Wyeliminowany |
| Siła wstępnego napięcia | Brak | Brak | Lekka | Średnia |
Jak pokazano w tabeli, siła wstępnego napięcia rośnie wraz z wyższą klasą wstępnego napięcia. Ponieważ zwiększona siła wstępnego napięcia podnosi tarcie i generowanie ciepła — co skraca żywotność zespołu śruby kulowej i może zwiększać obciążenie silnika — kluczowe jest dobranie odpowiedniej klasy wstępnego napięcia na podstawie rzeczywistych wymagań aplikacji, osiągając w ten sposób równowagę między akceptowalnym luzem osiowym a żywotnością operacyjną.
Ponadto, przy wyborze klasy wstępnego napięcia należy również uwzględnić klasę dokładności śruby. Różne klasy dokładności odpowiadają różnym zalecanym klasom wstępnego napięcia. Poniższa tabela przedstawia zalecane klasy wstępnego napięcia dla śrub o różnych klasach dokładności:
| Klasa dokładności śruby | Zalecana klasa wstępnego napięcia |
|---|---|
| C7 | P0–P1 |
| C5 | P2–P3 |
| Wyższa dokładność | P2–P3 |
Poniższa tabela przedstawia klasy dokładności śrub oraz klasy wstępnego napięcia standardowych produktów śrub kulowych oferowanych przez StepperOnline:
| Seria produktów | Klasa dokładności śruby | Klasa wstępnego napięcia |
|---|---|---|
| Zewnętrzny liniowy silnik krokowy ze śrubą kulową | C7 | P0 |
| LK Series Ball Screw Driven | C7 | P1 |
| LG Series Ball Screw Driven - Dustproof | C7 | P1 |