Βίδες μπάλας χαλαρά όχι αυτο-κλείνοντας λόγους
Στον τομέα της μηχανικής μετάδοσης, οι βίδες με σφαίρες χρησιμοποιούνται ευρέως για την υψηλή απόδοση και την ακρίβειά του, αλλά έχει εγγενείς ελλείψεις σε απόδοση αυτο-κλείδας. Σε αντίθεση με ορισμένα από τα εξαρτήματα μετάδοσης που βασίζονται στη δική τους δομή για να επιτευχθούν στατικό κλείδωμα, η αυτο-κλείδωση των βιδών μπάλας συχνά πρέπει να βασίζεται σε εξωτερικές βοηθητικές συσκευές, οι οποίες δεν μπορούν να βασίζονται στη δική τους μηχανική δομή για να επιτύχουν σταθερούς αυτο-κλείνοντας λόγους, κυρίως από τους επόμενους δύο βασικούς παράγοντες.
Πρώτον, από μηχανική άποψη: η σχέση μεταξύ της γωνίας τριβής και της γωνίας έλικας
Από τη μηχανική αρχή, η βίδα της μπάλας σε λειτουργία, η γωνία τριβής της είναι σημαντικά μικρότερη από τη γωνία έλικας. Στη διαδικασία της κυλίνδρου της μπάλας κατά μήκος της βιδωτό σπειροειδές αυλάκι, η αντίσταση που παράγεται από τριβή με κυλιόμενη τριβή δεν αρκεί για να εξουδετερώσει την κινητήρια δύναμη που προκαλείται από τη σπειροειδή δομή. Όταν η βίδα της μπάλας βρίσκεται σε στάση ή η εξωτερική δύναμη σταματά να ενεργεί, η τριβή δεν μπορεί να σχηματίσει μια αποτελεσματική ροπή αντίστασης για να αντισταθμίσει την καθοδική τάση που παράγεται από τη γωνία έλικας, καθιστώντας δύσκολη τη διατήρηση της μπάλας σε σταθερή θέση και, συνεπώς, αποτυγχάνοντας να συνειδητοποιήσει την αυτο-κλίση. Για παράδειγμα, στην κατακόρυφη εγκατάσταση των σεναρίων εφαρμογής βιδών σφαιρών, εάν υπάρχει έλλειψη πρόσθετων μέτρων πέδησης, το φορτίο θα οφείλεται στο ρόλο της βαρύτητας κατά μήκος της βίδας, η οποία αποτελεί οπτική ενσάρκωση αυτής της αρχής.
Αποδοτικότητα: ελαττώματα αυτο-κλείδας λόγω της υψηλής απόδοσης μετάδοσης
Η υψηλή απόδοση μετάδοσης των βιδών σφαιρών (συνήθως έως και 90% - 96%) είναι ένα πλεονέκτημα, αλλά αποτελεί επίσης βασικό παράγοντα για την έλλειψη αυτο-κλείδας. Η υψηλή απόδοση μετάδοσης σημαίνει ότι υπάρχει πολύ μικρή απώλεια ενέργειας κατά τη διάρκεια της κίνησης και της χαμηλής αντίστασης της τριβής μεταξύ των μπάλων και της βίδας. Όταν η εξωτερικά εφαρμοζόμενη ροπή εξαφανιστεί, η υπολειμματική τριβή μέσα στο σύστημα δεν είναι σε θέση να παρέχει αρκετή ροπή πέδησης για να σταματήσει γρήγορα την κίνηση των μπάλες και να τις κλειδώσει στη θέση τους. Αυτό το φαινόμενο είναι ιδιαίτερα εμφανές στον δυναμικά λειτουργικό εξοπλισμό. Μόλις διακοπεί η πηγή ενέργειας, η έλλειψη εσωτερικής αντίστασης τριβής δεσμεύει αποτελεσματικά το διάγραμμα για τη διατήρηση μιας σταθερής κατάστασης, με αποτέλεσμα την ανεξέλεγκτη μετατόπιση του φορτίου.
Λόγω των παραπάνω χαρακτηριστικών, στις πραγματικές εφαρμογές μηχανικής, ειδικά στην κατακόρυφη μετάδοση, τον μηχανισμό ανύψωσης και άλλες απαιτήσεις ασφαλείας αυτο-κλείδας των υψηλότερων σεναρίων, εάν η χρήση των σπασμάτων ως εξαρτήματα κίνησης πρέπει επιπλέον να διαμορφωθεί με συσκευές πέδησης (όπως τα φρένα των σερβοκίνδων, τα ηλεκτρομαγνητικά φρένα κ.λπ.). Αυτές οι συσκευές ενεργοποιούνται γρήγορα όταν ο εξοπλισμός χάνει την ισχύ ή σταματά να τρέχει και μέσω μηχανικού κλειδώματος ή ηλεκτρομαγνητικής πέδησης, η αντίστροφη κίνηση του διαγράμματος εμποδίζεται βίαια, αποφεύγοντας έτσι ατυχήματα ασφαλείας που προκαλούνται από την πτώση των φορτίων. Αντίθετα, αν και η απόδοση μετάδοσης της συνηθισμένης συρόμενης βίδας είναι χαμηλή (μόνο 26% - 46%), η υψηλότερη αντίσταση τριβής την καθιστά ορισμένη ικανότητα αυτο-κλείδας, γεγονός που εξηγεί επίσης τις διαφορές εφαρμογής διαφορετικών μεθόδων μετάδοσης υπό ορισμένες συγκεκριμένες συνθήκες εργασίας.
Συνοπτικά, οι δομικές μηχανικές ιδιότητες της ίδιας της βίδας μπάλας και των πλεονεκτημάτων της αποτελεσματικής μετάδοσης, αποφάσισαν ότι δεν έχει φυσική λειτουργία αυτο-κλείδας. Στον μηχανικό σχεδιασμό και την επιλογή, οι μηχανικοί πρέπει να εξετάσουν πλήρως αυτή τη λειτουργία, σε συνδυασμό με τα πραγματικά σενάρια εφαρμογής για να επιλέξουν το κατάλληλο πρόγραμμα μετάδοσης, εάν είναι απαραίτητο, μέσω εξωτερικών βοηθητικών συσκευών για να αντισταθμίσουν την έλλειψη αυτο-κλείδας απόδοσης, για να εξασφαλίσουν την ασφάλεια και την αξιοπιστία της λειτουργίας του εξοπλισμού.
