Фрагменты текстов лекций по: Передача винт - гайка , Муфты.

Передачи винт – гайка.

Передачи винт – гайка, которые бывают как с трением качения, так и с трением скольжения, служат для преобразования вращательного движения в поступательное. Общим преимуществом для обоих типов передачи является большое передаточное отношение, возможность изготовления с большой точностью по шагу; для передач с трением скольжения дополнительно – простота и компактность конструкции, возможность самоторможения; с трением качения – более высокая надежность, высокий КПД, малый износ и большая долговечность.

К недостаткам относятся:

- большие потери на трение, низкий КПД (у однозаходной ); большой износ – у передач с трением скольжения;

- сложность конструкции; высокая трудоемкость изготовления (особенно шлифовка специальных профилей винта и гайки) – у передач с трением качения.

Кинематика и геометрия передачи винт – гайка скольжения.

На рис.3.25даны две схемы передачи винт – гайка, где 1 – гайка , 2 – винт, п_в,

п_г - частота вращения винта и гайки, V_в, V_г – скорость поступательного движения.

а) на рис.3.25а вращение винта приводит к поступательному движению гайки: п_вх=п_в ; V_вых =V_г;

б) на рис.3.25 б вращение гайки вызывает поступательное движение винта: п_вх=п_в; V_вых=V_в.

В обеих схемах передаточное число имеет размерность [1/мм] и определяется по формуле и=п_вх/V_вых =1/Pz=1/P_n, где V_вых=пР_п – скорость поступательного движения винта (гайки) на выходе [мм/мин], P_n=Pz – ход резьбы : величина осевого перемещения винта (гайки) за один оборот; Р – шаг резьбы, z – число заходов.

При наличии обратимости движения возможно:

в) поступательное движение гайки вызывает вращение винта: V_вх=V_г; п_вых=п_в

г) поступательное движение винта вызывает вращение гайки = ; п_вых=п_г

В случаях в), г) передаточное число также размерная величина

=P z= [мм]

В передачах винт-гайка скольжения, чаще всего применяется трапецеидальная резьба (рис 3.26 а), а при большой односторонней нагрузке(домкратах)-упорная резьба(рис 3.26 б)

Кпд передачи винт-гайка

Резьбы бывают однозаходные и многозаходные( ). Чем меньше заходов и больше передаточное число, тем ниже КПД

=0,25…0,5 при z=1

=0,4…0,7 при z=2

КПД определяется по формуле

= (3.36)

где ); ;

-угол подъёма резьбы, -приведённый угол трения; -приведённый

коэффициент трения, -угол профиля резьбы; -коэффициент трения

между витками винта и гайки( =0,06…0,15. Для стального винта и бронзовой гайки при смазке =0,08)

Из 3.36 видно, что приведённый коэффициент трения у трапециидальной резьбы( = ) меньше, чем у метрической( = ), следовательно, потери на трение меньше и КПД выше. Самоторможение возможно при . Для надёжности самоторможения вводится запас

( =0,5)

Передачи винт-гайка качения

ШВП состоит из винта, гайки и комплекта шариков.

Шарики циркулируют по каналу, соединяющему первый и последний витки гайки.

ШВП имеют малые потери мощности на трение качения, что позволяет обеспечивать =0,9. Возможность работы ШВП без смазочного м-ла позволяет надёжно применять её в широком диапазоне температур и в вакууме.

Особенность конструкции ШВП состоит в том, что между гайкой и винтом размещаются тела качения(шарики) и усилия от винта к гайке передаются через это тело качения, которые перемещаются в винтовых канавках, выполненных на винте и в гайке. В настоящее время в ШВП различного назначения применяются криволинейные профили винта и гайки (рис 3.28 а), прямолинейные(рис 3.28 б) и комбинированные(рис 3.28в).

Для обеспечения непрерывной замкнутой циркуляции шариков в процессе работы, конструкция гайки содержит устройство возврата шариков. Устройство возврата шариков, соединяющее 2 соседних витка резьбы, содержит канавку, которая направляет шарики с впадины одного витка во впадину соседнего, переваливаясь через выступ резьбы витка.

Ходовые винты, гайки и шарики ШВП должны иметь высокую твёрдость винтовых канавок ( >60) и малую шероховатость( 0,08 мкм)

Муфты.