Б55. Передача винт-гайка качения. Особенности конструкции и расчета. Материалы винтов.

Между витками винта и гайки расположены шарики, КПД достигает 0.9. При вращении винта шарики увлекаются направлением движения, попадают в обводной канал и возвращаются в полость между винтом и гайкой. Твердость дорожек 60 HRC. Винты изготовляют из стали ХВГ. Нагрузочная способность передачи определяется

[Fa]=100z*d1²

F_натяг=0.35[F_a], где

Z – число шариков в гайке, а число рабочих витков от 2 до 2.5;

d1 – диаметр шарика.

Эти передачи используют в станках с ЧПУ. Для создания натяга гайка выполняется из 2 частей и за счет взаимного разворота создается натяг.

Материалы для винта: 1. не подвергаемые закалке сталь 45,50,У10А, А45,А50.

2. подвергаемые закалке Ст.65Г, 40Х и др.

3. азотируемые 40ХФА

Для обеспечения долговечности винтов им необходима хорошая защита от загрязнений. Основной причиной выхода из строя является износ, поэтому нужно ограничить среднее давление в резьбе: p=Fa/(π*d2*Z*h)≤[p], где

d2 – средний диаметр резьбы.

Fa – расчетная осевая сила

h-рабочая высота профиля резьбы.

Z – число витков гайки

Z=H/p1

σ_см=Fa/(π*d2*Z*h)≤[ σ_см]

Допускаемые напряжения в резьбе: закаленная сталь (винт) – бронза (гайка) [ σ_см]=10…15МПа;

Незакаленная сталь – чугун [ σ_см]=5МПа

Для проектного расчета эту формулу записывают отн d2, находят ср диаметр и затем согласуют со стандартным значением.

Б 56. Фрикционные передачи - это передачи, в которых движение от ведущего тела к ведомому передается силами трения. Простейшая фрикционная передача между параллельными валами состоит из двух роликов, прижимаемых друг к другу с заданной силой. При вра­щении ведущего ролика в месте кон­такта возникают силы трения, которые приводят во вращение ведомый ролик. Заменив цилиндрические ролики кониче­скими можно осуществить передачу между валами с пересекающи­мися осями. Выполнив одно из тел качения с переменным радиусом качения, можно осуществить передачу с переменным пере­даточным отношением (вариатор). Достоинства: а) простота тел качения; б) равномерность вращения, что поз­воляет применять их при высоких скоростях; в) возможность бесступенчатого регу­лирования частоты вращения. Недостатки: а) большие нагрузки на валы и под­шипники; б) необходимость специальных нажим­ных устройств для прижатия одного тела качения к другому; в) опасность повреждения передачи при буксовании и в отдельных случаях неравномерный износ тел качения;

г) невозможность, в отличие от передач зацеплением, получения абсолютно точных средних передаточных отношений из-за проскальзывания и неизбеж- ных погреш­ностей диаметров тел качения, а поэтому невозможность применения передачи при необходимости жесткой кинематической связи, не допускающей накопления угло­вых ошибок.

Б57. Типовые схемы фрикционных вариаторов. Критерии работоспособности фрикционных передач.

Критерии работоспособности: 1. усталостное выкрашивание, 2. износ, 3. задир поверхности. Усталостное выкрашивание происходит в ходе нормальной длительной эксплуатации передачи, работающей с обильной смазкой. Износ является следствием скудной смазки а задир поверхности - как результат буксования или перегрева. Все перечисленные виды разрушений происходят с поверхности катков и зависят от напряжений в местах контакта, поэтому долговечность и прочность оценивают по контактным напряжениям. Контактные напряжения образуются в месте соприкосновения двух тел в тех случаях, когда размеры площадки малы по сравнению с размерами тел.