Șurubelniță transmisie. Calcularea transmisiei prin șurub

Șurubul de viteză se referă la categoria mecanică. Scopul principal al acestei operații este transformarea mișcării rotative în mișcarea translațională sau invers. Acest tip de transmisie constă doar din două elemente - un șurub și o piuliță.

Descrierea dispozitivului

Așa cum am menționat deja, mecanismul de înșurubare este utilizat pentru a transforma mișcarea. Cele mai frecvente exemple de utilizare a sistemului sunt dispozitive, cum ar fi mufe, prese, mașini-unelte, laminoare, instalații de ridicat, și așa mai departe. D. De asemenea, este demn de remarcat faptul că toate acestea sunt exemple de conversie a mișcării de rotație în liniar. Dar pentru procedura inversă acest dispozitiv este folosit foarte rar. De exemplu, mecanismul de deplasare a filmului aparatului foto funcționează în conformitate cu principiul invers al transformării mișcării.

Există mai multe avantaje ale acestui sistem: funcționare silențioasă, angrenare netedă, simplitate de proiectare, posibilitatea de a obține o forță mare.

Cu toate acestea, există o serie de deficiențe: adesea blocajele de transmisie cu șurub, iar eficiența, adică eficiența, este scăzută.

Dispozitiv și tipuri

În prezent există două dispozitive principale ale sistemului. Primul său tip conține o piuliță fixă ​​și un șurub mobil, iar cel de-al doilea tip are o piuliță mobilă și un șurub staționar. La prima categorie de dispozitive este posibil să se transporte un cilindru cu șurub, iar al doilea este utilizat, de exemplu, în șurub de plumb mașini-unelte și în alte dispozitive.

Există, de asemenea, mai multe tipuri de unelte cu șuruburi:

• Slip sistem.
• Sistemul de rulare, caracterizat prin aceea că piulița are caneluri în care sunt plasate bilele.
• Transferurile cu rolele planetare, considerate destul de promițătoare, deoarece sunt foarte precise și rigide.
• Forma de transmisie de tip Wave, diferă mișcările de translație destul de mici.
• Transmisie cu șurub hidrostatic, caracterizată printr-un grad scăzut de frecare, uzură scăzută și precizie foarte mare.

Subiect și calcul

În plus față de faptul că există mai multe tipuri de sisteme, există și câteva tipuri de filet pentru piuliță și șurub. Dacă este necesar să se asigure cea mai mică frecare dintre părți, atunci este folosită o vedere dreptunghiulară. Cu toate acestea, este foarte important să observăm că procesabilitatea acestui tip de conexiune este destul de scăzută. Cu alte cuvinte, este imposibil să tăiem un astfel de fir pe o mașină de frezat cu filet. Dacă comparăm rezistența unui fir dreptunghiular și trapezoidal, primul pierde în mod semnificativ. Din acest motiv, distribuția și utilizarea filetului dreptunghiular în angrenajul elicoidal este foarte limitată.

Din aceste motive, tipul principal care este utilizat pentru ansamblul cu șurub de transfer este firul trapezoidal. Acest tip are trei tipuri de pași - mici, medii, mari. Cel mai popular este sistemul cu un pas mediu.

Calculul uneltei elicoidale este redus la calculul raportului de transmisie. Formula este după cum urmează: U = C / L = pd / pK. C este circumferința, L este cursa șurubului, p este înălțimea șurubului, K este numărul șuruburilor.

Șurub cu bile (șurub cu bile)

Șurubul cu bilă este una dintre soiurile unității liniare, care servește, de asemenea, pentru a transforma mișcarea rotativă în mișcare de translație. Cu toate acestea, aici există o diferență, care este că acest tip de sistem se caracterizează prin frecare foarte mică.

Rolul șurubului în astfel de sisteme este realizat de un arbore, care este de obicei realizat din oțel foarte puternic. Pe suprafața sa, acest dispozitiv are benzile de alergare cu o formă specifică. Acest dispozitiv este capabil să interacționeze cu piulița. Cu toate acestea, munca lor nu se desfășoară direct, la fel ca într-o unealtă elicoidală convențională, ci prin bile mici. Aici se folosește principiul de frecare al laminării.

Acest principiu de interacțiune oferă indicatori de performanță foarte performanți (EFICIENȚĂ), precum și caracteristici ridicate de suprasarcină.

Aplicarea și dezvoltarea șuruburilor cu bilă

Transmisia cu șurub cu bile este cea mai des utilizată într-o industrie, cum ar fi construirea de aeronave, în ingineria rachetelor pentru deplasarea suprafețelor de direcție în vehicule. Cea mai largă gamă de utilizare a unui astfel de sistem poate fi observată în ingineria de precizie, în special în mașinile CNC.

Istoricul creării unui astfel de șurub este destul de neobișnuit, deoarece primul șurub cu cea mai mare precizie a fost obținut utilizând un șurub convențional de curent mic. Dispozitivul avea următorul aspect: o construcție mică de mai multe piulițe, tensionate de un arc, a fost montată pe șurub, după care a fost măcinat pe toată lungimea.

A devenit posibil să se medieze erorile pitch și șurub, și piulițele, prin mutarea elementelor de-a lungul bazei și, de asemenea, prin schimbarea direcției de tensiune.

Folosind șurubul cu bilă

Pentru a obține o durată lungă de viață a transmisiei cu șurub cu bilă, este necesar să respectați regulile de funcționare ale acestui sistem. Pentru a vă asigura că poate menține toate performanțele sale la un nivel adecvat, inclusiv precizia, este foarte important să monitorizați curățenia zonei de lucru a dispozitivului. Nu folosiți particule abrazive, cum ar fi praful, așchii etc., pe aburul de lucru.

Cel mai adesea, astfel de probleme sunt rezolvate prin faptul că un șurub cu o piuliță este instalat cu protecție ondulată din cauciuc sau materiale polimerice. Acest lucru elimină complet posibilitatea de contaminare. Dacă sistemul funcționează într-un mod deschis, atunci această problemă poate fi rezolvată într-un alt mod. În astfel de cazuri, este instalat un compresor, care, sub presiune înaltă, furnizează aer purificat la aburul de funcționare.

Deoarece sistemul funcționează pe principiul de rulare prin frecare, devine pretensionare posibilă, ceea ce vă permite să eliminați jocul de transmisie inutil. Luft este un spațiu care se formează între mișcarea de rotație și translație în momentul în care își schimbă direcția.

Calitatea transmisiei

Ca orice alt sistem, acesta are avantajele și dezavantajele sale.

Dezavantajele dispozitivului includ faptul că există o șansă de transmisie inversă dacă unghiul șurubului cu bilă este prea mare. Acest lucru se datorează faptului că frecarea este prea mică și, prin urmare, piulița nu este blocată atunci când se ridică. Acesta transferă forța liniară pe cuplul. În plus, nu se recomandă utilizarea unor astfel de sisteme de transmisie pe dispozitivele manuale.

Avantajele sunt că un procent redus de frecare determină o disipare scăzută, ceea ce, la rândul său, mărește considerabil eficiența întregului sistem. Potrivit acestui indicator, șurubul cu bilă este superior oricărui alt analog al transmisiei, care se ocupă cu transformarea mișcării rotative în mișcarea de translație. Coeficientul maxim de eficiență pentru cele mai comune șuruburi cu bilă depășește 90%. Pentru comparație, spunem că cele mai apropiate unelte metrice sau șuruburi au o eficiență de cel mult 50%.

Datorită faptului că biletul în ballscrews practic absentă, are un efect pozitiv asupra creșterii duratei de viață a șurubului cu bilă și asupra economiei, deoarece în momentul în care reparații simple, lubrifiere sau înlocuire este redus considerabil. Prin urmare, astfel de dispozitive sunt cele mai profitabile.

Producție și precizie

Șuruburile cu cea mai mare precizie pentru șuruburile cu bile pot fi obținute numai în timpul șlefuirii materialului. Există și un alt mod de a obține un șurub - este un zăvor. Costul va fi mult mai mic decât atunci când se mănâncă, dar eroarea produsului va fi de aproximativ 50 microni la 300 mm de călătorie. Rețineți că piesele lustruite cu cea mai mare precizie se caracterizează printr-o eroare de 1-3 microni la 300 mm, iar unele chiar mai puțin. Pentru a obține un martor pentru șurubul viitor, materialul trebuie să fie supus unei prelucrări brute, după care este întărit și împământat în starea necesară.

Forma instrumentală a șurubului cu bile are adesea o precizie de până la 250 nm pe centimetru. Pentru a face astfel de produse, trebuie să treceți prin procesul de măcinare și măcinare. Este necesar să se efectueze aceste operațiuni pe echipamente de înaltă precizie. Materia primă pentru aceste șuruburi este aliajele Invar sau Invar.