Wabashpress.ru

Техника Гидропрессы
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Швп или трапецеидальный винт

Швп или трапецеидальный винт

Тема 5. Передача винт-гайка

В результате изучения студент должен знать:
— принцип работы передачи винт-гайка;
— виды разрушений.
В результате изучения студент должен уметь:
— производить расчет передачи винт-гайка на износостойкость.

5.1 Назначение и область применения передачи винт-гайка

Передача винт-гайка предназначена для преобразования вращательного движения в поступательное движение рис.2.4.1. При этом как винт, так и гайка могут иметь либо одно из названных движений, либо оба движения одновременно.

Рисунок 2.4.1 Схема действия передачи винт-гайка

Применяют поднятия грузов (домкраты), создание больших усилий до 1000 кН при малых перемещениях (прессы, нажимные устройства, тиски и т.п.) и получения точных перемещений (ходовые винты станков, измерительные приборы, делительные и регулировочные устройства).

5.2 Достоинства передачи винт-гайка

1. Большой выигрыш в силе;
2. Возможность получения медленного движения с высокой точностью перемещения; компактность при высокой нагрузочной способности;
3. Простота конструкции и изготовления;
4. Плавность и бесшумность;
5. Высокая надежность.

5.3 Недостатки передачи винт-гайка

1. Повышенный износ резьбы, вызываемый большим трением;
2. Низкий КПД.

5.4. Конструкция передач

Различные два типа передач винт-гайка:
-передачи с трением скольжения рис.2.4.2.а,
— передачи с трением качения рис.2.4.2.б.

Рисунок 2.4.2 Передача с трением скольжения а), с трением качения б)

5.5 Разновидности винтов передачи

В зависимости от назначения передачи винты бывают:
1) Грузовые. Применяются для создания больших осевых сил. Такие винты, если они работают при знакопеременной нагрузке, имеют трапецеидальную резьбу, при большой односторонней нагрузке – упорную. В домкратах для большого выигрыша в силе и обеспечения самоторможения применяют однозаходную резьбу с малым углом подъема. Гайки грузовых винтов изготавливают цельными рис.2.4.3.

Рисунок 2.4.3 Цельная гайка грузового винта

2) Ходовые. Применяют для перемещений в механизмах подачи. Для уменьшения трения в ходовых винтах применяют трапецеидальную многозаходную резьбу. Из-за повышенного износа резьбы гайки ходовых винтов изготавливают разъемными рис. 2.4.4. Появляющийся зазор в резьбе регулируют с помощью набора металлических прокладок.

Рисунок 2.4.4 Разъемная гайка ходового винта

3) Установочные. Применяют для точных перемещений и регулировок. Установочные винты имеют метрическую резьбу. В механизмах точных перемещениях важно малое трение и отсутствие зазора в резьбе. Для обеспечения безлюфтового перемещения гайки делают сдвоенными рис. 2.4.5.

Рисунок 2.4.5 Сдвоенная гайка установочного винта

Сдвоенная гайка имеет неподвижную и подвижную части: последняя (правая) может смещаться в осевом направлении относительно первой, что обеспечивает устранение зазора. Смещение можно достигнуть с помощью клина, пружины или резьбы.

Уменьшение трения достигается заменой трения скольжения на трение качения (используется шариковая винтовая пара рис. 2.4.6).

Рисунок 2.4.6 Шариковая винтовая парa

В таких механизмах между витками винта шарики увлекаются в направлении его поступательного движения, попадают в перепускной канал в гайке и возвращаются в полость между винтом и гайкой. Таким образом, перемещение шариков происходит по замкнутому каналу, соединяющему первый и последний витки резьбы гайки. Достоинства шариков винтовых механизмов: высокий КПД (до 0,9); возможность полного устранения осевого и радикального зазоров. Их применяют в механизмах подач станков с числовым программным управлением, механизмах подъёма и спуска шасси в самолётах и т.п.

Читайте так же:
Реле управления уличным освещением

Передачи с трением скольжения имеют наибольшее распространение в виду простоты устройства.

5.6 Материалы винта и гайки

Материалы винта и гайки должны иметь низкий коэффициент трения и повышенное сопротивление износу. Выбор марки материала зависит от назначения передачи и условий работы. Для уменьшения потерь на трение подбирают пару сталь – бронза. Винты передач без термообработки изготовляют из сталей 45, 50 и др., в ответственных передачах – из сталей 40Х, 40ХГ, 65Г и др., с закалкой винтов до твёрдости более 50HRC, с последующим шлифованием резьбы. Гайки ответственных передач (высокие окружные скорости – v =6…15 м/мин и нагрузки) изготовляют из оловянных бронз Бр010Ф1, Бр06Ц6С3 и др., а при работе с большим перерывом, а также при малых нагрузках и скоростях – из антифрикционного чугуна марок АЧВ-1, АЧС-3, АЧК-2, или серого чугуна марок СЧ15, СЧ20. (2.4.1),

где F- осевая сила,
А – площадь рабочей поверхности витка,
d2 – средний диаметр резьбы,
Н1 — рабочая высота профиля,
– число витков в гайке, где р- шаг резьбы рис. 2.4.7.

Рисунок 2.4.7 геометрические параметры передачи винт-гайка

5.7 Расчет на прочность

Основным критерием работоспособности и расчёта передачи является износостойкость.

Основной причиной выхода из строя винтов и гаек является большое изнашивание их резьбы. Поэтому при определении размеров передачи исходят из расчета на износостойкость резьбы по допускаемому давлению. Потом проводят расчет на прочность винта, то есть определяют его диаметр.

Ходовые винты для станков

Ходовые винты для станков – функциональные приспособления, применяемые в устройствах вариабельного типа – промышленных, настольных и имеющих 3 профиля. Требования, которые предъявляют к этой важной детали, зависят от типа агрегата. Основная задача – преобразовать совершаемое поступательно-прямолинейное вращение. Чтобы оно совершалось с заранее заданной точностью, пара винт-гайка должна соответствовать определенным параметрам.

Ходовые винты для станков

Для чего нужен

Ходовой винт применяется в станках для резания металла, прессах и других агрегатах различного назначения: прецизионных и высокоточных (с 0 до 2 класса), стандартной точности (фрезерных и токарных) (3 класс винта) производства установочных перемещений (4 класс).

Ходовые винты для станков

Ходовые винты для станков содержат разные поверхности (шейки, опорные и посадочные буртики, резьбовую поверхность), но основное требование – наличие ходовой резьбы на поверхности. К ней существует ряд технических стандартов, предъявляемых для выбора станка и совершаемых работ. Наличие определенной поверхности означает возможность производить определенные процессы:

  • шейки и буртики нужны для установки в отверстия или в подшипник;
  • резьбовая поверхность соединяет с гайкой и преобразует движение;
  • посадочная шейка нужна для установки шкива или зубчатого колеса (они передают вращающий момент с помощью шлиц, пазов и отверстий).

Обратите внимание! Производство/изготовление ходовых винтов осуществляется по строго заданным параметрам, и точность подбора – главное условие работы станка. Прямолинейное перемещение возможно только в комплексном взаимодействии с остальными узлами и деталями самого винта и гайки, которая находится в сопряжении с ним. Ходовой винт одно из звеньев размерной цепи, но его корректное действие в составе многозвенного устройства и есть гарантия точности параметров изготовленной на станке детали.

Виды и характеристики

По типу профиля различают три основных вида – прямоугольный, треугольный и ходовой винт с трапецеидальной резьбой. Последний используется чаще, поскольку они считаются точнее прямоугольных и с помощью разрезной гайки и винта можно регулировать зазоры, неизменно возникающие при использовании не нового, а изношенного оборудования.

Читайте так же:
Паяльник с петлеобразным жалом

Ходовые винты для станков

Второй метод дифференциации важной детали: по профилю. В винтах с трапецеидальной резьбой может использоваться крупный, средний и мелкий шаг, полукруглый, стрельчатоарочный. Все зависит от предназначения станка и соответствия нормали станкостроения. Она создавалась на основании богатого практического опыта, расчетного анализа и экспериментальных исследований в этой области.

Изготовление ходовых винтов производится из вариабельных металлов и сплавов – это еще один способ дифференциации, но уже внутри отдельной категории. Есть градация по износостойкости и диаметру, точности резьбы и толщине ее нитки. Особое внимание уделяется соотношению резьбы и опорных шеек.

Составные винты делают из секций, которые сложно соединять между собой. Такое разнообразие характеристик предполагает точность подбора важного звена.

Способы крепления

Изготовление самодельного станка предполагает крепление специальными держателями двух типов, с разницей в том, как они крепятся непосредственно к раме. Если у двигателя шаговый тип, применяют безлюфтовые гайки и гибкие муфты, но народные умельцы придумывают и свои собственные приспособления из подручных материалов. Люфт гайки может устраняться специальными болтиками или соединителями. Необходимость разного рода креплений определяется и диаметром вала.

Ходовые винты для станков

Производители предлагают несколько вариантов креплений. Целесообразность применения самодельного крепежа, учитывая наличие и низкую стоимость заводских крепежных деталей, не только низка, но и небезопасна.

Конструктивные особенности

Даже ходовой винт для тисков предполагает некоторые особенности в зависимости от типа устройства. Преимущественно используются винты с трапециевидной ходовой, где винтовая пара должна быть среднего класса точности. В тисках используется быстрозажимный механизм, с двумя направляющими или специальный при изготовлении Г-образной формы. Чтобы сделать тиски, нужно иметь чертеж ходовой, гаек и винта, учитывать диаметр и шаг резьбы.

Ходовые винты для станков

Ходовой винт токарного станка зависит от его конструктивной компоновки, места в классификации (его различают по весу агрегата, максимальной длине изделия и его максимальному диаметру). От этих параметров зависит необходимый тип блока управления и то, какими способами проводится защита ходового винта.

Принципы выбора

Основные составляющие выбора – это материал изготовления, длина и диаметр (указываются в чертеже ходового винта), класс точности и наличие дополнительных конструктивных элементов (шпоночных пазов и пр.).

Ходовые винты для станков

  • винт ходовой 1к62 РМЦ-1000 мм – для заготовок, закрепленных в центрах или патронах, токарно-винторезного станка аналогичной маркировки;
  • винт ходовой 1м63 – часть винтового механизма в станках, где суппорты или столы перемещаются по направляющим;
  • ходовой винт 16к20 часть сложного агрегата с аналогичной маркировкой, но подходит и к станку 1в62г;
  • ходовой винт для ЧПУ выбирается в зависимости от станка, прибора или приводного механизма.
Читайте так же:
Ручная резка по дереву

Параметры выбора для всех узлов примерно одинаковы, но специалисты уверены, что для человека с небольшим практическим опытом и отсутствием технических знаний – это запутанный лабиринт. Поэтому перед покупкой нужно вооружиться списком требований. Минимальный – это предельная масса обрабатываемой детали, ИПМ (линейная скорость сборки, ускорение и общая протяженность винта). Желательно, чтобы он был с шагом 2 мм или другим, который по расчетам станка представляется оптимальным.

Ходовой винт – важная составляющая промышленного и настольного агрегата, предназначенного для обработки вариабельных заготовок. Покупка подходящего изделия может быть затруднительной, учитывая бесконечное многообразие предложений от производителя. Чтобы сделать правильный выбор, лучше обратиться к специалисту-консультанту.

Винтовые подъемные системы

Винтовые подъемные системы

ООО «Сервомеханизмы» предлагает Вам рассмотреть возможность использования в проектах вновь создаваемого и модернизации имеющегося оборудования всевозможных подъемных систем (подъемников) на основе винтовых домкратов с трапецеидальной или шарико-винтовой (ШВП) передачей.

Основой винтового подъемника (подъемного агрегата) является винтовой домкрат, Модели А или Модели B состоящий из червячного редуктора, винтовой передачи, распределительных валов с муфтами (KTR), конических редукторов BEVEL GEARBOXES, (TRAMEC, STM) и электродвигателя. За многие годы работы технический персонал «НПП Сервомеханизмы» столкнулся с актуальностью применения различных механизированных комплексов на основе электрических (механических) домкратов и линейных актуаторов.

Большой выбор типоразмеров и моделей, позволяет создавать механические (электромеханические) подъемники различной комплектации, являющиеся хорошей альтернативой такому оборудованию как: гидравлический, подкатной, реечный, автомобильный, пневматический домкрат; ножничные, двухстоечные, электрогидравлические, грузовые подъемники; подъемные платформы и столы.

Сфера применения систем затрагивает металлургическое, кабельное производство, производство подъемно-транспортных систем, прессовое производство, изготовление различных винтовых опор и железнодорожных домкратов и другие отрасли промышленности. НПП «Сервомеханизмы» комплектует механические винтовые системы всевозможными следящими системами на основе энкодеров, шаговых двигателей, контроллеров. По запросу возможна комплектация ящиками управления с требуемыми функциями со всей пускорегулирующей аппаратурой.

Подъемные системы комплектуются двумя типами винтовых домкратов

С перемещающимся винтом (Модель А) С перемещающейся гайкой (Модель В)

domkrat modelAdomkrat modelB

Обычно винтовая подъемная система включает в себя несколько точек подъема.

Количество и расположение домкратов в системе зависит от:

  • размеров и конфигурации поднимаемого груза;
  • необходимой высоты подъема;
  • полной нагрузки (статической, динамической);
  • конфигурации самой подъемной системы (наличие/отсутсвие направляющих и т.д.)

Кроме этого на конструкцию подъемной системы влияют специфические требования проекта.
Проектируемая подъемная система может быть очень сложной, поэтому при выборе домкратов приходится учитывать множество различных факторов технического и эксплуатационного характера для создания фукциональной и безопасной конструкции.

Шарико-винтовые передачи

Серия HG спроектирована, как высокогрузоподъемная и жесткая, по сравнению с линейными направляющими других серий, производителя HIWIN. Серия HG линейных направляющих применяется в обрабатывающих центрах и токарных станках с ЧПУ.

Самоустановка

Благодаря особенностям конструкции с полукруглым профилем и углом контакта тел скольжения в 45 градусов, линейные направляющие имеют способность к самоустановке, что помогает избежать ошибок вызванных неровностями поверхности. Такая конструкция обеспечивает плавное перемещение и высокую точность хода. В сочетании с жесткостью и высокой грузоподъемностью делает эту серию незаменимой в производственном процессе.

Читайте так же:
Название сплава состав свойства применение таблица

Взаимозаменяемость

Высокая точность и четкое соблюдение допусков позволяют серии HG поддерживать серийную взаимозаменямость. Это означает, что опорный блок (каретка) и линейная направляющая (рельс) одного типорамера в серии HG, могут быть использованы вместе, в случае совпадения типоразмеров.

Высокая жесткость конструкции во всех направлениях

Серия HG имеет равномерную нагружаемость во всех направлениях благодаря особенностям конструкции.

  • Сортировать по:
  • Цене
  • Имени
  • Наличию
Фильтры
Название

Шарико-винтовые передачи

  • преобразование крутящего момента, ходового винта в возвратно-поступательное перемещение исполнительного механизма;
  • передача осевого усилия от привода к каретке или суппорту.

Является основным исполнительным элементом всех механизмов, имеющих прямолинейные перемещения и как исполнительный механизм характеризуется рядом технических параметров:

  • точность позиционирования, средняя осевая нагрузка, шаг винта, длина рабочей поверхности, диаметр винта, соосность, цилиндричность, прямолинейность, тихоходность, срок службы, ток холостого хода;
  • параметры, которые характеризуют ШВП Hiwin : — это высокая твёрдость, низкая шероховатость;
  • потери на трение минимальные, КПД — 90% и реверсивность;
  • передача больших осевых нагрузок при малых габаритах;
  • высокий ресурс;

Винтовую канавку можно получить различными технологическими процессами: накатка, фрезерование, шлифование, выбранная технология производства формирует цену изделия. Прежде чем купить ШВП для ремонта или изготовления нового оборудования нужно чётко знать — повышение точности, приводит к увеличению его стоимости, поэтому она должна быть оптимальной по соотношению «цена-качество».

Шарико-винтовые передачи , являются одним из важных элементов системы «Станок-Приспособление-Инструмент-Деталь», влияющим на общую жесткость. Жесткость в данном случае понимается как, способность системы не изменять свои параметры под воздействием сил, которые возникают при воздействии инструмента на обрабатываемую деталь.

Способы изготовления винтов ШВП

Накатка — это наиболее экономичный и производительный вариант образования винтовой канавки без удаления части металла. Эта операция проводится, когда металл имеет хорошую пластическую деформацию, то есть в горячем состоянии. Оптимальные размеры для накатки:

  1. Внешний диаметр ходового винта Ø8— Ø63 мм.
  2. Шаг накатки 2.5, 4.0, 5.0, 10 мм.
  3. Предельные отклонения шага при этом варианте обработки 23 мкм/300 мм (класс
    точности С6) … 210 мкм/300 мм (класс точности С10).

Этот технологический процесс даёт повышенную прочность винтовой канавки, не требуетдополнительной обработки, что благоприятно сказывается на продолжительностиэксплуатации шарико-винтовой передачи .

Рекомендуемая область применения:

Фрезерование – это эффективный метод удаления металла с обрабатываемой поверхности. Изготовление резьбовой ленточки производится на специальном резьбофрезерном оборудовании, специальными фрезами методом копирования. При этом получаемый профиль копирует все достоинства и недостатки инструмента и станка. Режущая часть фрезы затачивается как зеркальное отражение поверхности, которую необходимо получить.

Заготовка используется сырая, обработанный профиль получается предварительно обработанным. После термообработки, винт приобретает высокую твёрдость HRC 60…65 ед. сопоставимую с твёрдостью инструмента. Исправить термические деформации этим способом не представляется возможным для этого используется шлифование.

Шлифование — это основной способ получения шарико-винтовых пар высокой точности 3,5 мкм/300 мм (класс точности С0) … 23 мкм/300 мм (класс точности С6). В технологическом процессе для шлифования используются предварительно обработанные заготовки — фрезерованные, обработанные на токарных станках или катанные.

Читайте так же:
Оборудование для дробеструйной обработки металла

Рекомендуемая область применения:

Основные типы гаек ШВП Hiwin

  1. Super T. Наружный тип рециркуляции шариков (переходная трубка вписывается в наружный диаметр гайки), плавный переход шариков, высокая скорость, малая шумность, широкий спектр точности (С0-С10)
  2. Super S. Кассетная конструкция системы рециркуляции шариков; малошумная серия, имеет широкий спектр точности (С0-С10)
  3. R1/R2. Гайка с радиальным подшипником. Компактность, высокая жесткость, малая шумность.
  4. RD. Имеет специальную конструкцию дорожки качения, что позволяет выдерживать в 2-3 раза большие нагрузки, чем стандартные серии.
  5. Cool Type. Гайка с системой внутреннего охлаждения исключает перегрев ШВП, нивелирует термические расширения, обеспечивает высокую, постоянную точность позиционирования и низкое потребление СОЖ.
  6. SS. С дополнительной защитой от пыли.

Конструкции гайки могут быть различными по способу крепления к каретке станка: круглые, фланцевые, квадратные.

Более полная информация подставлена в каталоге производителя ШВП Hiwin .

7 основных пунктов необходимых для изготовления ШВП HIWIN

Для изготовления шарико-винтовых передач от высокоточных (С0-С6) до транспортных (С6-С10) необходимо:

  1. Наличие соответствующих по классу точности парка оборудования.
  2. Термоконстантные помещения с колебанием температуры 20 ± 0.50С.
  3. Рабочие с соответствующей квалификацией и опытом работы.
  4. Наличие инструмента, позволяющего получать необходимую точность, шероховатость профиль заданной поверхности.
  5. Контрольно-измерительную аппаратуру (инструментальные микроскопы, лазерные интерферометры, калибры, эталонные изделия и др.)
  6. Наличие технологических процессов и контроль их исполнения.
  7. Лаборатории по совершенствованию существующих тех. процессов и разработки новых и перспективных способов получения винтовых поверхностей.

Для производства прецизионных шлифованных передач класса точности С0…С6 необходимо соблюсти целый ряд условий.

Это более 16 тестируемых параметров, характеризующих точность изготовления, твёрдость, шероховатость и невыполнение одного из них ведет к переводу ШВП Hiwin в более низкий класс.

Готовому изделию присваивается серийный номер, выписывается сертификат качества.

Современные системы ЧПУ позволяют нивелировать, точности сборки, жесткости станка, погрешности изготовления ШВП, для этого нужно определиться с наличием или отсутствием люфта в соединении винт-гайка.

В зависимости от условий эксплуатации выбирается тот или иной способ предварительного натяга для создания в подвижном соединении нулевых зазоров. Регулировку и способ создания предварительного натяга производят специалисты на специальных контрольно-измерительных стендах, это сохраняет срок эксплуатации, предотвращает риск преждевременного выхода из строя, создаёт нулевой люфт при возвратно поступательном движении, что важно для станков с ЧПУ.

Шлифованные ШВП Hiwin, изготавливаются под заказчика, так как в техническом задании (опросный лист и/или чертеж) на изготовление часто оговариваются специфические требования к ШВП, вид обработки концов, условия эксплуатации и другие специфические требования.

Сложный процесс и время изготовления влияет на относительно большую стоимость в сравнении с катаными ШВП.

Катанные ШВП Hiwin входят в нашу складскую программу продаж.

Высокое качество и разумные цены на продукты HIWIN завоевали признание ведущих мировых производителей станков и систем автоматизации. Только постоянное движение вперед, позволяет удерживать лидирующие позиции и 30 летний опыт в производстве систем линейного перемещения говорит о многом!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector