Молодой учёный
Молодой учёный Молодой учёный
106 Технические науки «Молодой учёный» . № 3 (50) . Март, 2013 г. конструкций; изготовления и эксплуатации; высокая прочность при ударных нагрузках; возможность самоторможения и высокая кинематическая точность. Главным недостатком является большие потери на терние (в самотормозящей передаче КПД ≤ 0,5) и вследствие чего высокий износ. Все основные недостатки таких передач определяются характером сопряжения винтовых поверхностей винта и гайки и их относительного движения, так как в процессе работы происходит скольжение рабочих поверхностей друг по другу при незначительном количестве смазки между ними. Требование высокого КПД механизма обязывает для уменьшения коэффициента трения антифрикционную пару сталь – бронза. На рисунке 1 приведена схема передачи винт-гайка. Рис. 1. Передача винт-гайка. 1 – винт; 2 – гайка Повысить КПД можно следующим образом [1]: 1) увеличение угла j подъема винтовой линии на среднем диаметре резьбы d 2. При этом φ= , (1) где: Р – шаг резьбы; z – число заходов резьбы. Из формулы (1) видно, что наиболее эффективно для повышения КПД увеличить число заходов. 2) использование резьбы винта и гайки с малым углом наклона к вертикали рабочего профиля витка Y. В механизмах винт – гайка скольжения применяют трапецеидальную (Y=15°), нереверсивную упорную (Y=3°). Эти резьбы имеют прямолинейные боковые стороны витков резьбы для технологичности изготовления. На рисунке 2 показан профиль витка резьбы. Рис. 2. Профиль витка резьбы 3) использования высококачественных антифрикционных материалов для гайки, а для винта – материалов с высокой износостойкостью. Перечисленными методами существенно повысить КПД механизмов винт – гайка скольжения не удается, поэтому были разработаны винтовые механизмы качения. Переход в винтовых механизмах от трения скольжения к трению качению стал возможен за счет введения в механизм дополнительных деталей, установленных между винтом и гайкой. Шариковинтовая передача На рисунке 3 показана шариковинтовая передача. Для повышения технических характеристик передачи между гайкой 2 и винтом 1 установлены шарики 4, размещенные в винтовых канавках, выполненных на поверхности винта и гайки. Рис. 3. Шариковинтовой механизм. 1 – винт; 2 – гайка; 3 – канал возврата; 4 – шарики Эти канавки служат дорожками качения для шариков. Шарики движутся по замкнутой траектории, возвращаясь в исходное положение по каналу возврата 3, и не выходят за пределы гайки. Конструируются механизмы с одной, двумя, но чаще с тремя группами шаров, каждая из которых независимо циркулирует по своей замкнутой траектории. Шариковинтовой механизм имеет различную форму профиля винтовой канавки, выполненной на поверхностях винта и гайки [2].
“Young Scientist” . #3 (50) . March 2013 Technical Sciences Профиль канавки является специальным модифицированным для реализации определенной цели. На рисунке 4 показаны основные профили винта и гайки шариковинтовой передачи. На рисунке 4 а – полукруглый профиль копирует профиль шара и обеспечивает одноточечный начальный контакт шара с канавкой, на рисунке 4 б – прямолинейный профиль, и на рисунке 4 в – комбинированный профиль. Основные достоинства шариковинтовой передачи: – Малые потери на трение; – Высокая нагрузочная способность при малых габаритах; – Размерное поступательное перемещение с высокой точностью; – Высокое быстродействие; – Плавный и бесшумный ход. К недостаткам шариковинтовой передачи можно отнести: – Сложность конструкции гайки; – Ограничение по скорости вращения винта (из-за вибрации); – Высокую стоимость (исполнения с шлифованным винтом). Роликовинтовая передача На рисунке 5 показана простейшая конструкция ПРВМ с короткими роликами, между резьбовыми деталями которой имеются осевые зазоры. Механизм состоит из многозаходных винта 1 и гайки 5, между которыми установлены n резьбовых однозаходных роликов 4. По одной образующей витки резьбы каждого ролика находятся в зацеплении с витками резьбы гайки, а по противоположной образующей – с витками резьбы винта. Торцовые шейки роликов установлены в отверстиях сепараторов 2. Чтобы ролики относительно винта имели одну степень свободы и синхронно работали, их дополнительно связывают с гайкой с помощью зубчатых зацеплений. Для этого на концах каждого ролика непосредственно по резьбе нарезают наружные зубья, которые зацепляются с внутренними зубьями, нарезаемыми на втулках 3, которые закреплены в гайке [3]. Рис. 4. Профили винта и гайки шариковинтовой передачи 107 Рис. 5. Планетарный роликовинтовой механизм. 1 – винт; 2 – сепаратор; 3 – втулки 4 – ролики; 5 – гайка При вращении винта гайка поступательно перемещается вдоль его оси, а ролики совершают планетарное движение. Каждый ролик вращается вокруг своей оси, и все ролики вместе с сепараторами вращаются вокруг оси винта. Размеры деталей ПРВМ так подобраны, что ролики обкатываются по гайке, а в точке начального контакта сопрягаемых витков винта и ролика вектора их линейных скоростей практически совпадают. Таким образом, ПРВМ относятся к винтовым механизмам, в которых реализуется трение качения. В некоторых конструкциях ПРВМ ведущим звеном является вращающаяся гайка, а винт зафиксированный от вращения совершает поступательное движение. Основные достоинства роликовинтовые передачи: – Очень высокой грузоподъемностью (статическая нагрузка до 1000 тонн, динамическая нагрузка до 200 тонн); – Очень высокой допустимой скоростью вращения (для РВП диаметром 48 мм – 3000 об/мин); – Очень высокими допустимыми ускорениями (7000 рад/сек кв.); – Долгим сроком службы даже при постоянной работе;
- Page 62 and 63: 56 Технические наук
- Page 64 and 65: 58 Технические наук
- Page 66 and 67: 60 Технические наук
- Page 68 and 69: 62 Технические наук
- Page 70 and 71: 64 Технические наук
- Page 72 and 73: 66 Технические наук
- Page 74 and 75: 68 Технические наук
- Page 76 and 77: 70 Технические наук
- Page 78 and 79: 72 Технические наук
- Page 80 and 81: 74 Технические наук
- Page 82 and 83: 76 Технические наук
- Page 84 and 85: 78 Технические наук
- Page 86 and 87: 80 Технические наук
- Page 88 and 89: 82 Технические наук
- Page 90 and 91: 84 Технические наук
- Page 92 and 93: 86 Технические наук
- Page 94 and 95: 88 Технические наук
- Page 96 and 97: 90 Технические наук
- Page 98 and 99: 92 Технические наук
- Page 100 and 101: 94 Технические наук
- Page 102 and 103: 96 Технические наук
- Page 104 and 105: 98 Технические наук
- Page 106 and 107: 100 Технические наук
- Page 108 and 109: 102 Технические наук
- Page 110 and 111: 104 Технические наук
- Page 114 and 115: 108 Технические наук
- Page 116 and 117: 110 Технические наук
- Page 118 and 119: 112 Технические наук
- Page 120 and 121: 114 Технические наук
- Page 122 and 123: 116 Технические наук
- Page 124 and 125: 118 Технические наук
- Page 126 and 127: 120 Технические наук
- Page 128 and 129: 122 Технические наук
- Page 130 and 131: 124 Технические наук
- Page 132 and 133: 126 Технические наук
- Page 134 and 135: 128 Технические наук
- Page 136 and 137: 130 Информатика «Мол
- Page 138 and 139: 132 Информатика «Мол
- Page 140 and 141: 134 Информатика «Мол
- Page 142 and 143: 136 Информатика «Мол
- Page 144 and 145: 138 Информатика «Мол
- Page 146 and 147: 140 Информатика «Мол
- Page 148 and 149: 142 Информатика «Мол
- Page 150 and 151: 144 Информатика «Мол
- Page 152 and 153: 146 Информатика «Мол
- Page 154 and 155: 148 Информатика «Мол
- Page 156 and 157: 150 Химия «Молодой у
- Page 158 and 159: 152 Биология «Молодо
- Page 160 and 161: 154 Биология «Молодо
106 Технические науки<br />
«<strong>Молодой</strong> <strong>учёный</strong>» . № 3 (50) . Март, 2013 г.<br />
конструкций; изготовления и эксплуатации; высокая прочность<br />
при ударных нагрузках; возможность самоторможения<br />
и высокая кинематическая точность. Главным<br />
недостатком является большие потери на терние (в самотормозящей<br />
передаче КПД ≤ 0,5) и вследствие чего<br />
высокий износ. Все основные недостатки таких передач<br />
определяются характером сопряжения винтовых поверхностей<br />
винта и гайки и их относительного движения, так<br />
как в процессе работы происходит скольжение рабочих<br />
поверхностей друг по другу при незначительном количестве<br />
смазки между ними. Требование высокого КПД<br />
механизма обязывает для уменьшения коэффициента<br />
трения антифрикционную пару сталь – бронза. На рисунке<br />
1 приведена схема передачи винт-гайка.<br />
Рис. 1. Передача винт-гайка. 1 – винт; 2 – гайка<br />
Повысить КПД можно следующим образом [1]:<br />
1) увеличение угла j подъема винтовой линии на<br />
среднем диаметре резьбы d 2. При этом<br />
φ= , (1)<br />
где: Р – шаг резьбы; z – число заходов резьбы. Из<br />
формулы (1) видно, что наиболее эффективно для повышения<br />
КПД увеличить число заходов.<br />
2) использование резьбы винта и гайки с малым углом<br />
наклона к вертикали рабочего профиля витка Y. В механизмах<br />
винт – гайка скольжения применяют трапецеидальную<br />
(Y=15°), нереверсивную упорную (Y=3°). Эти<br />
резьбы имеют прямолинейные боковые стороны витков<br />
резьбы для технологичности изготовления. На рисунке 2<br />
показан профиль витка резьбы.<br />
Рис. 2. Профиль витка резьбы<br />
3) использования высококачественных антифрикционных<br />
материалов для гайки, а для винта – материалов с<br />
высокой износостойкостью.<br />
Перечисленными методами существенно повысить<br />
КПД механизмов винт – гайка скольжения не удается,<br />
поэтому были разработаны винтовые механизмы качения.<br />
Переход в винтовых механизмах от трения скольжения<br />
к трению качению стал возможен за счет введения в механизм<br />
дополнительных деталей, установленных между<br />
винтом и гайкой.<br />
Шариковинтовая передача<br />
На рисунке 3 показана шариковинтовая передача. Для<br />
повышения технических характеристик передачи между<br />
гайкой 2 и винтом 1 установлены шарики 4, размещенные<br />
в винтовых канавках, выполненных на поверхности винта<br />
и гайки.<br />
Рис. 3. Шариковинтовой механизм. 1 – винт; 2 – гайка; 3<br />
– канал возврата; 4 – шарики<br />
Эти канавки служат дорожками качения для шариков.<br />
Шарики движутся по замкнутой траектории, возвращаясь<br />
в исходное положение по каналу возврата 3, и не выходят<br />
за пределы гайки. Конструируются механизмы с одной,<br />
двумя, но чаще с тремя группами шаров, каждая из которых<br />
независимо циркулирует по своей замкнутой траектории.<br />
Шариковинтовой механизм имеет различную<br />
форму профиля винтовой канавки, выполненной на поверхностях<br />
винта и гайки [2].
Change language