Винтовата трансмисия принадлежи към категорията на механичните. Основната цел на тази операция е да преобразува въртеливото движение в транслационно или обратно. Този тип трансмисия се състои само от два елемента - винт и гайка.
Описание на устройството
Както вече споменахме, винтовият механизъм се използва за преобразуване на движение. Най-често срещаните примери за използване на тази система са такива устройства като крикове, преси, металорежещи машини, валцови мелници, подемно оборудване и т.н. Заслужава да се отбележи, че всички това са примери за преобразуване на въртеливото движение в транслационно. Но за обратната процедура това устройство се използва много рядко. Например, механизмът за преместване на филма на камера работи на обратния принцип на преобразуване на движение.
Има няколко предимства на тази система: безшумна работа, плавно зацепване, прост дизайн, може да се получи голяма сила.
Въпреки това, има и редица недостатъци: доста често спираловидна скоростна кутия забива и нейната ефективност, тоест ефективността, е ниска.
Устройство ивид
В момента има две основни единици на системата. Първият му тип съдържа неподвижна гайка и подвижен винт, а вторият тип, напротив, има подвижна гайка и фиксиран винт. Първата категория устройства включва винтов жак, а втората група се използва например в водещите винтове на металорежещи машини и други устройства.
Има също няколко вида винтови зъбни колела:
- Плъзгаща система.
- Система за търкаляне, характеризираща се с факта, че гайката има канали, в които са поставени топчета.
- Планетарни ролкови зъбни колела, които се считат за доста обещаващи, тъй като се отличават с висока точност и твърдост.
- Вълнов тип предаване, той се отличава с доста малки транслационни движения.
- Хидростатична винтова трансмисия с ниско триене, ниско износване и сравнително висока точност.
Резба и изчисляване
Освен, че има няколко вида системи, има и няколко вида резби за гайки и винтове. Ако е необходимо да се осигури най-малко триене между частите, тогава се използва правоъгълен изглед. Тук обаче е много важно да се отбележи, че технологичността на този тип връзка е доста ниска. С други думи, не е възможно да се отреже такава нишка на фрезова машина. Ако сравним силата на правоъгълните и трапецовидни нишки, тогава първата губи значително. Поради това разпространението и използването на правоъгълни резби в винтовите задвижвания е силно ограничено.
По тези причини основният тип, който се използва за устройството на трансмисионните винтове, е трапецовидна резба. Този тип има три вида стъпка - малка, средна, голяма. Най-популярната е системата със среден тон.
Изчисляването на винтовата трансмисия се свежда до изчисляване на предавателното отношение. Формулата изглежда така: U=C/L=pd/pK. C е обиколката, L е предната част на винта, p е стъпката на винта, K е броят на завъртанията на винта.
Сачмен винт (BSC)
Сачмен винт - това е една от разновидностите на линейното задвижване, която също служи за преобразуване на въртеливото движение в транслационно. Тук обаче има разлика, която е, че този тип система се характеризира с много малко триене.
Ролята на винта в такива системи изпълнява валът, който обикновено е изработен от много здрава стомана. На повърхността си това устройство има бягащи пътеки със специфична форма. Това е такова устройство, което може да взаимодейства с гайката. Работата им обаче не се извършва директно, както е в конвенционалната винтова предавка, а чрез малки топчета. Използва принципа на триенето при търкаляне.
Този принцип на взаимодействие осигурява много висок коефициент на производителност (COP), както и високи характеристики на претоварване.
Прилагане и развитие на сачмени винтове
Сачмен винт се използва най-често в индустрията като производство на самолети, в ракетостроенето за преместване на кормилатаповърхности в превозните средства. Най-широкият обхват на използване на такава система може да се наблюдава в прецизното инженерство, по-специално в машините с ЦПУ.
Историята на този винт е доста необичайна, тъй като първият най-точен сачмен винт е получен с помощта на конвенционален винт с ниска точност. Устройството имаше следния външен вид: малка конструкция от няколко гайки, опънати от пружина, беше монтирана върху винта, след което се захлупва по цялата дължина.
Стана възможно да се осреднят грешките в стъпката както на винта, така и на гайката чрез преместване на елементите по дължината на основата, както и чрез промяна на посоката на опън.
Използване на сачмени винтове
За да се постигне дълъг експлоатационен живот на сферичния винт, е необходимо да се спазват правилата за работа на тази система. За да може да поддържа всичките си показатели на правилното ниво, включително точността, е много важно да следите чистотата на работното пространство на устройството. Работната пара не трябва да бъде изложена на абразивни частици като прах, стърготини и др.
Най-често подобни проблеми се решават чрез монтиране на гофрирана защита от гумени или полимерни материали върху винта с гайката. Това напълно елиминира възможността от замърсяване. Ако системата работи в отворен режим, тогава този проблем може да бъде решен по друг начин. В такива случаи се монтира компресор, който под високо налягане подава пречистен въздух към работната пара.
ЗащотоТъй като системата работи на принципа на триенето при търкаляне, става възможно предварително натоварване, което ви позволява да премахнете ненужната хлабина на предавките. Хлабината е пролуката, която се образува между ротационното и транслационното движение в момента, когато то промени посоката си.
Качество на предаване
Като всяка друга система, тази има своите предимства и недостатъци.
Недостатъците на устройството включват факта, че има шанс за предаване на заден ход, ако ъгълът на работа на сферичния винт е твърде голям. Това се случва, защото има твърде малко триене, така че гайката да не се блокира при повдигане. Той прехвърля линейна сила в въртящ момент. Освен това не се препоръчва използването на такива системи за предаване на преносими устройства.
Предимството е, че ниският процент на триене причинява ниско разсейване, което от своя страна значително повишава ефективността на цялата система. Според този показател сачменият винт е по-добър от всеки друг аналог на трансмисията, която се занимава с трансформацията на въртеливото движение в транслационно. Максималната ефективност за най-често срещаните сачмени винтове надвишава 90%. За сравнение, да кажем, че най-близките метрични или спираловидни зъбни колела имат максимална ефективност от 50%.
Тъй като практически няма приплъзване в сферичния винт, това има положителен ефект върху увеличаването на експлоатационния живот на сферичния винт и върху икономията, тъй като времето за престой за ремонт, смазване или подмяна на части е значително намалено. Следователно тези устройства са най-многопечелившо.
Производство и точност
Най-високо прецизните сачмени винтове могат да бъдат получени само чрез смилане на материала. Има и друг начин за получаване на винт - това е накатка. Цената ще бъде много по-ниска от смилането, но грешката на продукта ще бъде около 50 микрона на 300 мм ход. Имайте предвид, че най-високопрецизните заземени части се характеризират с грешка от 1-3 микрона на 300 мм, а някои дори по-малко. За да се получи заготовка за бъдещия винт, материалът трябва да бъде подложен на груба механична обработка, след което се втвърдява и смила до необходимото състояние.
Инструменталният изглед на сферичния винт най-често има точност до 250 nm на сантиметър. За да направите такива продукти, е необходимо да преминете през процеса на смилане и смилане. Необходимо е тези операции да се извършват на много високо прецизно оборудване. Суровината за такива винтове е инвар или инварни сплави.
