3.10.4. Конструктивные разновидности передач винт-гайка

В большинстве конструкций ШВМ шарики перемещаются по замкну­той траектории в гайке (рис 13,а). Выкатываясь из резьбы, они возвращаются в исходное положение по обводным каналам, которые выполняют в специальных вкладышах, вставленных в окна гайки. Шарики не выводятся из контакта с винтом, а переваливаются через выступ резьбы. Обычно в гайке предусматривают три вкладыша и располагают их под углом 120, причем шарики разделены на три независимо циркулирующие группы.

а)

б)

Рис. 13. Устройство возврата шариков в гайке качения

Иногда обводные (циркуляционные) каналы выполняют в теле винта (рис. 13,б) в этом случае передача заметно выигрывает в габа­рите. В общем случае шариковинтовая пара не должна иметь больше 3  4 рабочих витков так как последующие витки практически нагрузку не воспринимают, а лишь увеличивают трение и размеры гайки.

С целью уменьшения радиальных размеров и упрощения конструк­ции иногда используют передачи без обводного канала и без зам­кнутой цепочки шариков (без рециркуляции шариков). У таких передач винт выполняют 2-х или 3-х заходным, и тогда в сечении плоскости гайки симметрично располагаются 2-3 шарика, удерживаемые сепаратором, чтобы улуч­шить характеристики винтовой пары можно собрать пакет, соединив его болтами. Общим недостатком таких передач является их низкая нагрузочная способность (из-за малого числа рабочих шариков) и низкая кинематическая точность (из-за проскальзывания шари­ков в зонах контактов).

Роликовая планетарная передача винт-гайка состо­ит из винта и гайки с многозаходной треугольной резьбой и резьбовых роликов — сателлитов, размещенных в гайке. На ро­ликах нарезана треугольная резьба с выпуклым профилем, обес­печивающим точечный начальный контакт. Углы подъема резьбы на гайке и на роликах одинаковы. Для этого резьба гайки должна быть многозаходной с числом заходов (целое число) равным отноше­нию средних диаметров гайки и роликов. Это обеспечивает невыкатывание роликов из гайки.

На концах роликов нарезаны зубья, которые сцепляются с зубьями на венцах, запрессованных в гайку по ее концам. Эти зацепления исключают возможность проскальзывания роликов. Роли­ки направляются сепаратором.

Роликовые планетарные передачи винт-гайка обладают большей несущей способностью и жесткостью, чем шариковые, в них не происходит заметного увеличения зазора в период работы. Поэтому передачи следует считать перспективными.

Сравнительно недавно (1957 г.) были изобретены волновые винтовые передачи их основным достоинством является возможность реализации высоких передаточных чисел и способность передавать движение через непроницаемую оболочку, полностью исключающую контакт двух сред, разделенных этой оболочкой.

Генератор волн располагается снаружи гайки. Винт и гибкая гайка с резьбовыми канавками, расположенная на внутренней поверхности гибкой трубы, имеют разные средние диаметры резьбы при одном и том же шаге. Генера­тор эллиптической формы при вращении деформирует гайку, вводя ее в контакт с винтом на некотором участке (в пределах угла ).

Скорость и направление движения винта зависят от скорости и направления генератора, а также от параметров резьб винта и гайки. Направление резьб может быть различным или одинаковым.