步进柔性联轴器重要吗?有多重要?

3D打印 步进器 丝杠
2021-05-12 07:37:13

特尔;博士:

在我的特定打印机设计中,该公司显然是有意从挠性联轴器切换到实心联轴器,以改进打印机,并防止好心的用户调整以前的挠性联轴器。这是否是一个好的整体设计,留给读者来决定。将电机本身用作丝杠推力轴承之一当然既简单又便宜,但将来我可能会添加一个微调轴承块来代替电机,然后通过挠性联轴器将电机连接到丝杠。这将是在 CNC 机器上完成的更典型的方式,其中步进轴承与任何机器负载隔离。

原帖:我买了一个Artillery X1,据说是最新的V4版本。这是我的第一台打印机,但我有使用 CNC 机器的经验。尽管图片和 YouTube 视频都显示了 Z 轴步进器通过柔性(螺旋型)联轴器连接到丝杠,但我得到的打印机具有实心联轴器。

我认为挠性联轴器对于防止绑定很重要,所以我打算购买一些挠性联轴器。但是当我看着打印机时,似乎丝杠实际上是由底部的步进电机本身支撑的……没有推力轴承,因此打印头的重量直接通过联轴器由步进电机支撑。既然螺旋挠性联轴器可以轻微压缩,那么使用实心联轴器是为了制造更精确的机器吗?如果我安装挠性联轴器,是否会通过在系统中引入“弹簧”而使我的打印机更糟?这是典型的设计,还是其他打印机有推力轴承或从顶部“悬挂”丝杠?

有很多关于这台打印机的评论和视频,人们注意到丝杠在内部接触联轴器内的电机轴末端,人们认为这是错误的,所以他们将它们分开。现在,我想知道轴接触是否是故意的设计决定,也许该公司甚至改用实心联轴器以防止人们将联轴器调回来。请帮我解开这个固体电机联轴器的谜团。

编辑:我发现了一个相关的应用,其中步进联轴器的轴向刚度很重要。在下面的 YouTube 视频中,作者故意将丝杠和步进轴塞在一起,以消除挠性联轴器的弹簧。这倾向于巩固我的理论,即这台打印机故意使用实体联轴器,其他具有相似 Z 轴的打印机也可能受益。X1 为 X 平台使用浮动支撑轴承以防止绑定,这可能会有所帮助。

此外,在这段 YouTube 视频中,作者描述了他如何故意决定在这台打印机上使用刚性联轴器来改进他的 Z 轴,并参考了得出相同结论的其他来源。

1个回答

是和否

让我们从显而易见的开始:挠性联轴器或刚性联轴器是设计打印机时经过深思熟虑的选择。每个都有其优点和缺点。因此,让我们来看看我知道可能的 4 种类型的传动系统设置:

  • 螺旋联轴器可以在电机与轴稍微错位 (<1°) 的情况下运行机器,但会增加可测量的斜率,这可以被视为系统误差。
  • 刚性联轴器具有最小的斜率,但需要用户在设置时更好地对齐。
  • 根本没有联轴器 - 直接驱动到轴 - 根本没有倾斜,但更昂贵并且需要最勤奋的设置工作。
  • 齿轮。您可以通过齿轮将电机与 Z 轴连接起来,以速度换取细节,反之亦然。它还可以允许将电机以 90° 的角度安装到打印机上,但也会增加一些间隙和倾斜。因为好的齿轮很贵,这真的很罕见。

正确使用螺旋耦合器

螺旋耦合器实际上可以以两种方式使用:

保持丝杠张紧到位。

这将两个部件对接在一起,将耦合器引起的倾斜降至最低,但您需要用力确保部件推到一起。你失去了一些错位校正。

将振动从一根轴分离到另一根轴。

这在两者之间保持了一点差距。斜率可能更大,但您可以受益于两侧的轴不会以 1:1 的比例将所有振动传递到另一个轴,并且如果电机和轴不是完全同轴,您可以获得更多的自我重新对准。

什么是更好的?

这要看情况。如果你想要完美的驱动,你会去直接驱动。如果您想要最好的电机控制(通过使步进旋转更小),您可以使用齿轮。但是弹簧耦合器可以让您更轻松地为消费者进行设置,因为他们自己设置时可能不是最可靠的。使弹簧耦合器对接可以增加可重复性并将斜率降低到与刚性耦合器几乎相同的程度,但不会失去仍然有效的略微弯曲设置的能力。