I.3. Кинематический расчет привода

Рассчитывается частота вращения ходового винта или ее предельные значения по формуле

где -минутная подача в мм/мин; Р - шаг резьбы в мм, К - число заходов резьбы, п - частота вращения винта в мин^-1.

Затем выполняется кинематический синтез привода, и определяются передаточные отношения ступеней .

I.4. Определение коэффициента полезного действия винтовой передачи.

Рассчитывается КПД передачи винт - гайка при преобразовании вращательного движения в поступательное по формуле

где - угол подъема резьбы по среднему диаметру, -угол трения в резьбе, принимаемый = 6..,8,

Угол подъема резьбы может определяться из выражения ,

где Р, К и - шаг, число заходов и средний диаметр резьбы.

При учете потерь в опорах передачи выражение КПД примет вид

I.5.Расчет вращающего момента

Вращающий момент, приложенный к ходовому винту для создания на ведомом звене осевой силы , рассчитывается по формулам

и , где Т в Н.м;в мм; Р в мм;в Н.

Дополнительный момент трения на ведущем эвене от радиальной нагрузки , действующей на гайку, может определяться из выражения

где - коэффициент трения в резьбе; в мм; в Н; расстояние между крайними рабочими витками резьбы;- расстояние между точками приложения радиальной нагрузки и ближайшим рабочим витком резьбы.

I.6. Расчет мощности привода

Мощность на ведущем звене винтовой передачи, необходимая для создания осевой силы определяется по выражению

где в кВт; _в Н;- минутная подача в мм/мин;- КПД винтовой передачи.

Мощность двигателя привода подач будет определяться соответственно с учетом КПД всего привода подач , включая передачу винт - гайка и редуктор, т.е.

II. РАСЧЕТ ПРИВОДА ПОДАЧ С ПЕРЕДАЧЕЙ ВИНТ - ГАЙКА КАЧЕНИЯ

II.1.Общее сведения

Передача винт - гайка качения является основным типом тягового устройства в приводе подач станков с ЧПУ. Шарико-винтовой механизм представляет собой замкнутую кинематическую цепь, в котором между рабочими винтовыми поверхностями гайки и винта помещены стальные шарики и для обеспечения непрерывной циркуляции шариков концы рабочей части резьбы соединены возвратным каналом. В зависимости от конструктивного исполнения устройства возврата шариков могут бить две или три замкнутые независимо циркулирующие цепи шариков. Замкнутая цепь шариков имеет активную рабочую часть и пассивную в виде канала возврата. Передача винт - гайка качения имеет низкие потери на трение и обеспечивает устранение зазоров за счет предварительного натяга, достаточно высокую жесткость и технологическую надежность. Предварительный натяг в резьбовом шариковом соединении может создаваться за счет взаимного сближения полугаек , их осевого перемещения или взаимного поворота.

II.2. Исходные данные

Назначение передачи и условия работы. Длине перемещения исполнительного звена (стола, суппорта и т.д.). Предельные значения подач ив мм/мин. Наибольшая осевая нагрузка в Н,

II.3. Проработка технического задания и составление кинематической схемы привода.

Учитывая назначение передачи винт-гайка, условия ее работы и основываясь на заданной длине перемещения исполнительного звена разрабатывается схема и устанавливается наибольшая рабочая длина винта и общая длина винтаL . Обосновывается конструктивно-компоновочная схема механизма винт - гайка с выбором типа элемента возврата шариков и способа создания предварительного натяга.