Převodovka s kulovým šroubem. Výpočet šroubové převodovky

Šroubová převodovka se vztahuje na kategorii mechanických. Hlavním účelem této operace je přeměna rotačního pohybu na translační pohyb nebo naopak. Tento typ přenosu se skládá pouze ze dvou prvků - šroubu a matice.

Popis zařízení

Jak již bylo zmíněno, spirálová převodový mechanismus se používá k převodu provoz. Nejčastější příklady použití systému jsou taková zařízení jako jsou zvedáky, lisy, obráběcí stroje, válcoven, zdvihací zařízení, a tak dále. D. Je také třeba poznamenat, že všechny z nich jsou příklady převod rotačního pohybu na lineární. Ale toto zařízení je velmi zřídka používá k opačným postupem. Například, mechanismus pro pohybování filmové kamery běží na opačném principu přeměny pohybu.

Existuje několik výhod tohoto systému: tichý chod, plynulý převod, jednoduchost designu, možnost získání velké síly.

Existuje však řada nedostatků: poměrně často dochází k ucpání závitů a jeho účinnost, tedy účinnost, je nízká.

Zařízení a typy

V současné době existují dvě hlavní zařízení systému. Jeho první typ obsahuje pevnou matici a pohyblivou šroub a druhý typ má naopak pohyblivou matici a stacionární šroub. K první kategorii zařízení je možné nést šroubový zdvihák a druhá skupina se používá například v vodicí šroub obráběcích strojích a dalších zařízeních.

Existuje také několik typů šroubových převodů:

• Slip systém.
• Válcovací systém, vyznačující se tím, že matice má drážky, do kterých jsou kuličky umístěny.
• Přenosy planetových válečků, považované za poměrně slibné, protože jsou vysoce přesné a tuhé.
• Vlnovitá forma přenosu se liší poměrně malými translačními pohyby.
• Hydrostatický šroubový převod, vyznačující se nízkým stupněm tření, nízkým opotřebením a velmi vysokou přesností.

Závit a výpočet

Kromě toho, že existuje několik typů systémů, existuje i několik typů závitu pro matici a šroub. Pokud je nutné zajistit nejmenší tření mezi díly, použije se obdélníkový pohled. Je však velmi důležité poznamenat, že zpracovatelnost tohoto typu připojení je spíše nízká. Jinými slovy, není možné řezat takový závit na frézovacím stroji. Porovnáme-li sílu pravoúhlého a lichoběžníkového závitu, první výrazně ztratí. Z tohoto důvodu je distribuce a použití pravoúhlých závitů ve spirálovém převodovce velmi omezené.

Z těchto důvodů je hlavním typem, který se používá pro sestavu přenosového šroubu, lichoběžníkový závit. Tento typ má tři typy kroků - malý, střední, velký. Nejpopulárnější je systém s průměrným krokem.

Výpočet spirálového ozubení se sníží na výpočet převodového poměru. Vzorec je následující: U = C / L = pd / pK. C je obvod, L je dráha šroubu, p je rozteč šroubu, K je počet šroubů.

Převodovka s kuličkovým šroubem (kuličkový šroub)

Kulový šroub je jednou z odrůd lineárního pohonu, který také slouží k přeměně rotačního pohybu na translační pohyb. Zde je však rozdíl, který spočívá v tom, že tento typ systému je charakterizován velmi malým třením.

Úloha šroubu v těchto systémech je prováděna hřídelí, která je obvykle vyrobena z velmi silné oceli. Na svém povrchu má toto zařízení běžecké pásy se specifickým tvarem. Toto zařízení je schopno spolupracovat s maticí. Nicméně jejich práce není prováděna přímo, jako u konvenčních šroubových převodovek, ale prostřednictvím malých kuliček. Zde se používá princip frikování válcování.

Tento princip vzájemné interakce poskytuje velmi vysoké ukazatele výkonnosti (EFFICIENCY), stejně jako vysoké charakteristiky přetížení.

Aplikace a vývoj kuličkových šroubů

Přenosová soustava s kuličkovým šroubem se nejčastěji používá v průmyslu, jako je budova letadel, v raketové technice pro pohybování řídících ploch ve vozidlech. Nejrozsáhlejší využití tohoto systému lze pozorovat v přesném strojírenství, zejména u CNC strojů.

Historie vytváření takového šroubu je poněkud neobvyklá, protože první nejpřesnější kuličkový šroub byl získán za použití běžného šroubu s nízkým proudem. Přístroj měl následující vzhled: na šroubu byla namontována malá konstrukce několika matic napnutých pružinou, po které byla po celé délce mletá.

Bylo možné průměrné chyby rozteče a šroubu a matic pohybovat prvky podél základny a také změnou směru napětí.

Použití kuličkového šroubu

Pro dosažení dlouhé životnosti převodovky s kuličkovým šroubem je nutné dodržovat pravidla fungování tohoto systému. Aby bylo zajištěno, že může zachovat veškerý výkon na správné úrovni, včetně přesnosti, je velmi důležité sledovat čistotu pracovního prostoru zařízení. Na pracovní páru nepoužívejte abrazivní částice, jako je prach, třísky atd.

Nejčastěji jsou tyto problémy řešeny skutečností, že šroub s maticí je instalován s vlnitou ochranou z gumy nebo polymerních materiálů. To zcela eliminuje možnost kontaminace. Pokud systém pracuje v otevřeném režimu, může být tento problém vyřešen jiným způsobem. V takových případech je instalován kompresor, který pod vysokým tlakem dodává vyčištěný vzduch do provozní páry.

Vzhledem k tomu, že systém pracuje na principu válcování třením, je možné předpětí, které umožňuje odstranit zbytečnou překážku. Luft je mezera, která se vytváří mezi rotačním a translačním pohybem v okamžiku, kdy změní směr.

Kvalita přenosu

Stejně jako každý jiný systém má tento svůj výhodu i nevýhody.

Nevýhody zařízení zahrnují skutečnost, že existuje možnost zpětného přenosu, pokud je úhel kuličkového šroubu příliš velký. To je způsobeno tím, že tření je příliš malé, a proto není matice při zvedání blokována. Přenáší lineární sílu na točivý moment. Kromě toho se nedoporučuje používat takové přenosové systémy na ručních zařízeních.

Výhodou je, že nízké procento tření způsobuje nízkou ztrátu, což zase výrazně zvyšuje účinnost celého systému. Podle tohoto ukazatele je kuličkový šroub lepší než jakýkoli jiný analogový převod, který se zabývá transformací rotačního pohybu na translační pohyb. Maximální koeficient účinnosti nejběžnějších kuličkových šroubů přesahuje 90%. Pro srovnání, říkáme, že nejbližší metrické nebo šroubové ozubené převodovky mají účinnost maximálně 50%.

Vzhledem k tomu, že skluz v kulových ložisek prakticky nevyskytují, že má pozitivní vliv na zvýšení životnosti kuličkového šroubu a na ekonomiku, protože v době, kdy je jednoduché opravy, mazání nebo výměna značně snížena. Proto mohou tato zařízení jsou velmi výhodné.

Výroba a přesnost

Nejvíce přesné šrouby pro kulové šrouby lze dosáhnout pouze při broušení materiálu. Existuje další způsob, jak dostat šroub - je to knoflík. Cena bude mnohem nižší než při broušení, ale chyba produktu bude asi 50 mikronů na 300 mm jízdy. Všimněte si, že leštěné díly s nejvyšší přesností jsou charakterizovány chybou 1-3 mikrony na 300 mm a některé ještě méně. Pro získání přílohy pro budoucí šroub se musí materiál podrobit hrubému obrábění, po kterém je tvrzený a uzemněn do požadovaného stavu.

Instrumentální forma kuličkového šroubu má často přesnost až 250 nm na centimetr. Chcete-li vyrobit takové výrobky, musíte projít procesem frézování a broušení. Tyto operace je nutné provádět na velmi přesném zařízení. Surovým materiálem pro tyto šrouby jsou slitiny Invar nebo Invar.