Передача винт—гайка с трением качения

Передача винт — гайка с трением качения применяется в механизмах точных перемещений, в следящих системах, в станкостроении, в дозирующих и регулирующих механизмах и др.

Основное применение находят шариковые передачи.

В винтовых шариковых парах между рабочими винтовыми поверхностями гайки и винта помещены стальные шарики. Скорость перемещения этих шариков отличается от скорости ведущего и ведомого звеньев, поэтому для обеспечения непрерывной циркуляции шариков концы рабочей части резьбы соединены возвратным каналом. Конструктивные исполнения устройств возврата шариков различные. В зависимости от их исполнения могут быть две или три независимо замкнутые циркулирующие цепи шариков. Замкнутую цепь шариков условно делят на активную (рабочую часть нарезки) и пассивную (возвратный канал) части. Активная часть винтовой шариковой пары обычно составляет 1...2,5 витка. При большем числе рабочих витков КПД шариковой пары снижается из-за увеличения трения шариков.

При вращении винта шарики благодаря трению перекатываются по нарезке и передают движение от винта на гайку, перемещающуюся поступательно; от проворачивания относительно своей оси гайка удерживается направляющими или шпонкой, зафиксированной относительно корпуса.

Основные параметры винтовой шариковой пары и зависимости

Частота вращения

где v — скорость поступательного движения, мм/с; Р — шаг резьбы, мм; n — число заходов.

Угол подъема винтовой линии

где fk — приведенный коэффициент трения качения; β — угол контакта шариков.

КПД при преобразовании вращательного движения в поступательное:

При преобразовании поступательного движения во вращательное

Вращающий момент на гайке (Т, Нмм)

где Fa — осевая нагрузка, Н.

Мощность (N, кВт), необходимая для передачи усилия,

30. Общие сведения о валах и осях. Материалы. Проектный расчет валов.

Зубчатые колеса, шкивы, звездочки и другие механизмы вращаются на валах и осях. Вал не только поддерживает сидящие на нем детали, но и передает им вращающий момент. При работе вал испытывает напряжение от изгиба и кручения, а в некоторых случаях также напряжения сжатия или растяжения. Ось в отличие от вала не передает вращающего момента и поэтому не испытывает скручивания. Оси бывают неподвижными и подвижными, которые вращаются совместно с насаженными на них

деталями. Подвижные оси обеспечивают лучшую работу подшипников.

По геометрической форме палы бывают прямыми, коленчатыми и гибкими, а оси — прямыми.

При проектировочном расчете определяют диаметр выходного конца вала (под шкив, звездочку или муфту) или диаметр под шестерней для промежуточного вала, а потом, изменяя на 2...5 мм каждую последующую ступень, принимают остальные диаметры.

Полученные диаметры округляют до ближайшего стандартного значения.

Диаметр вала

где Т— крутящий момент, Нмм; [τк] — допускаемое напряжение на кручение, МПа.

Для валов из сталей Ст 5, Ст 6, сталей 35, 40, 45 при определении диаметра выходного конца вала принимают [τк]=20...25 МПа. Для промежуточных валов при расчете диаметра под шестерней можно принимать [τк]=10...20 МПа.

При выборе материала валов и их термообработки необходимо исходить из конструкции вала (валы-шестерни, шлицевые валы с шейками под подшипники скольжения, резьбы и т. д.)

dвх dм dп dш(к) dб dп