Detali_i_mekhanizmy_priborov_Labaratorny_prakt

Оборудование и принадлежности

ТУ

1. Узел с винтовой передачей.

Н

2. Штангенциркуль ШЦ-I.

3. Линейка.

Теоретические положения

Общие сведения

Б

Передача винт-гайка, или винтовой механ зм, служит для преобра-

зования вращательного движения в поступательноей . Эти передачи

нашли широкое применение в

азл чных механизмах машин и прибо-

ров, в том числе и в медицинск йтехнике, например, в шприцевых

дозаторах, компьютерных м

и т. д. Широкому распростране-

графах

нию винтовой пары сп с бс вуют: простота конструкции, компакт-

ность, технологичнос ь,

плавность

и бесшумность работы, высокая на-

грузочная способность

надежность, высокая степень редукции и воз-

т

можность получен я точных перемещений. Ведущим звеном, совер-

шающим вращательноеидвижение, может быть как винт, так и гайка.

В

устр йствах иногда применяют конструкции, в которых

з

винт одн

совершает вращательное и поступательное движе-

ри невременноодвижной гайке. Выбор кинематической схемы передачи

опр д ля тся, главным образом, требованиями компоновки и условия-

подъемных

ми

применения. К недостаткам этих механизмов относятся малый

ние

Р

Вид механизма

Применение

Применяется для фокусировки объек-

тивов и т. д. Используется для малых

линейных перемещений

Чаще всего используется для грубых

установочных перемещений

У

Применяется в юстированных и устано-

вочных устройствах

Т

Н

Используется для перемещения кареток,

суппортов и т. д.

Б

Используется для сравнительно грубых

й

установочных движений (например, на-

ст ойка бинокля)

и

р

Дифференциальный винтовой механизм.

6

Используется как устройство малых пе-

о

т

ремещений. рΣ = р1 – р2

и

Используется для малых перемещений

7

гайки 1 относительно гайки 2

з

о

Также ис ользуются обращенные схемы механизмов 4 и 5. При-

м н ние возможно при угле подъема резьбы, превышающем угол

п

тр ния. Используется для транспортирования пленки, в выключа-

теляхи . д.

В винтовых передачах применяют метрическую, трапецеидаль-

Рную и прямоугольную резьбы. Резьбы изготавливают с двумя, тремя

e t / 2 ,

(7.1)

дартных метрических резьб. Поэтому применение дифференциаль-

ной винтовой передачи может быть более предпочтительно, чем

уменьшение шага резьбы.

й

В интегральной винтовой пе едаче

Р1 и Р2 резьбы на винте

шаги

имеют различные направления, поэтому осевое смещение гайки

определяется из соотношения

р

eо(P P ) / 2

.

(7.3)

è

1 2

т

В такой передаче

небольшом угле поворота винта можно

при

получить увеличение осевого смещение гайки.

з

Осн вные сведения о геометрии резьб

о

Г ом трической основой резьб является винтовая линия.

п

Винтовой называется линия (рисунок 7.1), образованная гипоте-

нузойеАВ прямоугольного треугольника АВС при огибании его во-

круг прямого кругового цилиндра. При этом один из катетов АС

треугольника совпадает с плоскостью основания цилиндра и равен

Р

длине окружности основания.

У

Рисунок 7.1 – Винтовая линия резьбы

Т

Резьба – это поверхность, образованная перемещениемНнекото-

й

рой плоской фигуры (треугольника, трапеции и т. д.) по винтовой

линии (рисунок 7.2). Один оборот резьбы (винтовойБлинии) вокруг

и

боковой поверхности цилиндра называется в тком. Различают левую

р

и правую винтовые линии (левую правую резьбы).

о

т

и

з

о

п

е

Р

Рисунок 7.2 – Виды винтовых линий

У

Т

а

б

в

г

Н

д

Рисунок 7.3 – Типы резьб

Б

й

Все они находят применение в винтовых механизмах, при этом

вид профиля выбирают в зависимости от условий работы, назначе-

ния механизма, требований к точности

КПД.

В зависимости от числа заходов разл чают однозаходные и мно-

р

гозаходные резьбы (рисунок 7.4). Многозаходная резьба получается

о

при перемещении по параллельнымивинтовым линиям нескольких

рядом расположенных пр филей (см.

исунок 7.1). Число заходов

применяют

резьбы определяют по числу сбегающих витков на торце винта. В вин-

и

товых механизмах

в

сновном многозаходные резьбы.

з

о

п

е

Р

рисунок

о

т

и

з

о

Р

п

Рисунок 7.6. – Шариковинтовые передачи

е

Силовые соотношения в винтовой паре

в равновесии под действием системы сил F, Ft, Fn и Fтр, из которых

Fn – нормальная реакция наклонной плоскости, Fтр = f·Fn – сила тре-

ния. Результирующая сила R отклонена от силы Fn на угол трения .

У

Т

Н

Б

о

й

Рисунок 7.7 – Силы взаимодействияимежду винтом и гайкой

т

р

Из схемы сил следует:

и

F tg F f ,

з

F

(7.4)

t

где f –

коэффиц

я в резьбе;

ент трен

ψ – уг л п дъема резьбы, т. е. угол, образованный разверткой

п

винтовой линии по среднему диаметру резьбы и плоскостью, пер-

пендикулярн й

си винта.

tg p1 d2 ,

(7.5)

гдеp1 – ход резьбы, т. е. расстояние между одноименными сторона-

ми одного и того же витка в осевом направлении (см. рисунок 7.7):

Рдля однозаходной резьбы p1 = p; для многозаходной p1 = n·p,

упорной резьбы).

Т

Теперь приведенный угол трения

Б

arctg f /cos .

Н

(7.7)

arctg f

и

Таким образом, для получения соотношения между окружной Ft

и осевой F силами в винтовой паре с остроугольной резьбой в фор-

t

р

мулу (7.5) необходимо поставить вместойдействительного приве-

денный угол трения, т. е.

о

т

ψ +φ

.

F

F tg

(7.8)

и

Кинема ческие соотношения в передаче

о

При проектирован

передачи обычно задаются:

– величин й перемещения гайки е;

п

– временемзперемещения Т;

– усилием на гайке Q.

Зависимость между длиной перемещения l, мм, временем Т, с,

и числом оборотов винта n, мин–1, определяется формулой

Р

T

е

l p z

n

, мм,

(7.9)

1

60