6. Тяговые устройства (приводов подач). Передача винт-гайка качения.

Назначение тяговых устройств:

Обеспечение траектории движения с заданными количественными характеристиками.

Требования:

1. Точность траектории перемещения

2. Постоянство скорости

3. Обеспечение диапазона скорости

4. Высокий КПД

5. Высокая редукция

6. Возможность получения маленьких перемещений

В→В

1. зубчатое колесо, шестерня

2. звездочка

3. ременная

4. червяк, червячное колесо

П→П

1. гидроцилиндр

2. пневмоцилиндр

3. магнитные привода (перемещения на микрометры)

П→В

1. рейка - колесо

В→П

1. винт - гайка

2. зубчатое колесо - рейка

3. кулачковые механизмы

4. кривошипно-шатунный, ползунковый

5. кулачково рычажно зубчатые

6. кулачковые шариковые передаточные механизмы

7. червяк - червячная рейка

Передача винт-гайка качения

«+» КПД = 0,96…0.98 ≥ 0,9 – низкий коэффициент трения

коэффициент трения не зависит от скорости

возможность микроперемещений

«-» сложность конструкции

чувствительность к загрязнению

малая инерция (отсутствует самоторможение)

Ходовой винт – диаметром до 100 мм и длиной до 5000 мм изготавливают из легированных сталей (8ХФ, закалка ТВЧ на h…1,0мм HRC_Э 58…62)

Тела качения - из стали ШХ15 HRC_Э > 60, 9ХС

Гайки рекомендуется изготавливать из стали ШХ15СГ. Допускается применять стали 9ХС и 7ХГ2ВМ с упрочнением объемной закалкой, а также стали 25ХГТ и 12ХН3А с упрочнением цементацией и последующей объемной закалкой.

По конструкции и существует 2 исполнения

1. когда тела качения (шарики) всегда находятся в контакте с винтом и гайкой

n – (3,4,6) – число пар витков

шарики выходят из контакта

П о форме канавки

1. полукруглая

r₂/r₁ = (1,03…1,05)

r₂ – радиус канавки

r₁ – радиус шарика

2. арочная

- двухточечная

- четырехточечная (самая точная) невозможно регулирование зазора возможна лишь замена тел качения

Передача с двумя гайками, снабженными зубчатыми венцами.

В шарико-винтовой механизм входят винт 2 (рис), две гайки 4 и 6, комплект шариков 5, корпус 1.

Устройства для возвратов шариков 3 выполнены в виде вкладышей, вставленных в три окна каждой гайки. Вкладыши соединяют два соседних витка винтовой канавки, сдвинуты друг относительно друга в осевом направлении на один шаг и разделяют шарики в каждой гайке на три циркулирующие группы. Для тонкого регулирования натяга гайки снабжены зубчатыми венцами на фланцах, которые входят во внутренние зубчатые венцы корпуса. На одном фланце число зубьев на единицу больше, чем на другом. Если венцы обоих фланцев вывести из корпуса, повернуть гайки в одну сторону на одинаковое число зубьев (на неравные углы) и снова соединить зубчатые венцы, можно благодаря небольшому осевому сближению профилей резьбы гаек создать заданный натяг.

z₁ = z₂ + 1

z₁ = 100

∆ = P/100 , мм где z₁, z₂ – число зубьев на венцах P – шаг

Способы смазывания

Для смазывания шарико-винтового механизма применяют жидкий или пластичный смазочный материал. Масло типа индустриального подводится к корпусу, в котором установлены гайки. Используется смазывание следующих видов: капельное, порционное, циркуляционное, масляным туманом. Пластичный смазочный материал типа солидола применяется, когда при использовании жидкого возникают затруднения; в небольшом объеме его закладывают в винтовые канавки гайки.