Детали машин / Konspekty_lekcii / Конспекты лекций / Лекция 21. Передачи винт-гайка качения

Fapimax≤ Fкр

где Fapimax – наибольшая осевая сила (Н), нагружающая винт на длине l .

Проверка на динамическую устойчивость. Предельную частоту nпред вращения ШВП регламентируют двумя параметрами: критической частотой nкp вращения, вычисляемой из условия предотвращения резонанса

(см. формулу 21.3), и линейной скоростью движения шарика. Последнюю, в

свою очередь, ограничивают фактором dоn < 8104, мм∙мин-1.

В качестве предельной частоты nпред мин-1 вращения принимают меньшую из двух

nпред= nкp или nпред=8∙104/do

Частота вращения находится в допустимых пределах при вы-. полнении условия

nmax≤ nпред,

где nmax –наибольшая заданная частота вращения, мин-1.

Рекомендации по проектировочному расчету. Цель расчета опреде-

лить основные геометрические размеры стандартной шариковинтовой передачи, обеспечивающие ее работоспособность при заданных условиях нагружения.

Вначале находят ориентировочное значение требуемой базовой динамической осевой грузоподъемности C'a (H)

C'a=1,25Fo/(KмKpKa),

где Fa – внешняя центральная осевая сила (наибольшая при переменном режиме нагружения), Н: Kм, Kр, Kа– см. пояснения к формуле (21.27).

По каталогу выбирают шариковинтовую передачу с ближайшим большим значением базовой динамической осевой грузоподъемности Са.

Вычисляют ресурс La выбранной передачи, выполняют проверку на статическую контактную прочность и на устойчивость. При положительных результатах расчетов размеры и характеристики предварительно назначенной ШВП принимают в качестве окончательных. В противном случае изменяют размеры передачи до удовлетворения всех критериев работоспособности: со-

противления контактной усталости, статической контактной прочности, статической и динамической устойчивости винта.

Роликовая передача винт-гайка. Совершенствование передач качения путем замены точечного контакта многоточечным и отказе от канала возврата привело к созданию планетарной передачи с резьбовыми роликами. Роликовая передача имеет следующие основные элементы: винт с многозаходной резьбой, гайку с многозаходной резьбой, длинные ролики-сателлиты

соднозаходной резьбой, расположенные между винтом и гайкой. Профиль резьбы винта и гайки – треугольный с углом при вершине 90°. На роликах нарезана резьба с выпуклым профилем, очерченным в нормальном сечении дугами двух окружностей и обеспечивающим точечный начальный I контакт

свинтом и гайкой.

21

Для исключения проскальзывания на концах роликов нарезаны зубья, которые сцепляются с зубьями гайки. Вращение винта вызывает обкатывание роликов по поверхности резьбы гайки и перемещение гайки вместе с роликами вдоль оси винта.

Роликовую передачу винт-гайка отличает от ШВП высокая плавность, быстроходность и долговечность вследствие отсутствия канала возврата; высокие осевая жесткость и нагрузочная способность (статическая и динамическая) вследствие большого числа то чек контакта. Недостатки передачи – технологические трудности при изготовлении резьбовых роликов, высокие требования к точности монтажа.

Контрольные вопросы

1. Как устроена шариковинтовая передача? Почему шарики не выкатываются из гайки? Где применяют эту передачу?

2.С какой целью и как в шариковинтовой передаче создают предварительный натяг?

3.Из каких материалов изготовляют винты, гайки и тела качения?

4.Как определить момент, необходимый для вращения винта?

5.Каковы основные критерии работоспособности шариковинтовой передачи?

6. Как рассчитать ресурс передачи?

22