3.3.6. Методика расчета передачи винт-гайка привода подач
Передача ходовой винт-гайка применяется в механизмах подач современных станков, в том числе с ЧПУ, для преобразования вращательного движения винта в поступательное движение гайки, связанной с перемещаемым узлом.
В металлорежущих станках применяются следующие виды передач: передача винт-гайка скольжения смешанного трения, жидкостного трения и качения.
Расчет передачи винт-гайка скольжения смешанного трения состоит из
следующих этапов [6, 9, 11].
1) Расчет на износостойкость (выбор диаметра винта).
2) Расчет на прочность.
3) Расчет на жесткость.
4) Расчет ходового винта на устойчивость.
Расчет гидростатической передачи винт-гайка состоит из следующих этапов [11].
1) Выбирается ориентировочно диаметр винта по тяговой силе.
2) Определяется эффективная площадь одного витка резьбы.
3) Выбирается минимальный боковой зазор.
4) Определяется средний боковой зазор.
5) Находятся вспомогательные коэффициенты.
6) Определяется нагрузка на один виток, число витков и эффективная площадь резьбы.
7) Определяется минимальная и максимальная жесткость.
8) Определяется расход масла.
9) Определяется коэффициент трения и к.п.д.
10) Определяются параметры дросселя трения.
Расчет передачи винт-гайка качения состоит из следующих этапов [6, 9, 11].
Расчитывается диаметра винта по центрам шариков.
Проверяется меньший диаметр винта на прочность.
Проверяется винт на устойчивость по формуле Эйлера.
Определяется допустимая статистическая осевая сила на один шарик и на передачу при отсутствии предварительного натяга.
Определяется допустимая осевая сила.
6) Производится расчет на долговечность.
7) Определяется максимально допустимая сила преднатяга на один шарик.
8) Определяется податливость передачи и ее жесткость.
9) Определяется к.п.д. передачи.
10) Определяется наибольшая нагрузка, начиная с которой передача перестает быть самотормозящейся.
11) Определяется момент холостого хода при максимальном и минимальном натяге.
12) Определяется частота собственных колебаний механической части привода и сравнивается с допустимой равной 70…90 Гц.
По результатам расчета выбираются геометрические параметры передачи, ее регулировки, проводимые при сборке, и данные по контролю и проектируется привод с передачей.
3.3.7. Расчет гидро-(пневмо) привода
Расчет проводится в следующей последовательности:
1) Определяются исходные данные: вид движения; сила F, создаваемая приводом; длина хода; скорость движения и др.
2) Выбирается гидро- (пневмо) схема работы привода.
3) Выбирается давление масла (воздуха) в цилиндре.
4) Выбирается соотношение диаметра штока и поршня:
при P ≤
1.5 Мпа 
≈ 0.3
при 1.5 < P ≤ 5 Мпа ≈ 0.5
при 5 МПа < P ≤ 10 Мпа ≈ 0.7
5) Рассчитывается диаметр поршня D и диаметр штока d.
6) Рассчитывается мощность и производительность насоса.
7) Рассчитывается внутренний диаметр трубопровода.
8) По расходу и давлению подбирается гидро (пневмо) аппаратура согласно схеме.
9) Конструируется гидро (пневмо) привод.