- Пристрій
- Основні параметри передачі
- Регулювання осьового зазору
- матеріали
- допустимі відхилення
- контроль
Передачі гвинт - гайка кочення знайшли широке застосування завдяки деяким переваг в порівнянні з гвинтовими парами ковзання. Гвинтові пари кочення мають високий ККД, в них коефіцієнти тертя спокою і руху близькі один одному по величині, сили тертя не залежить від швидкості руху. При виборі зазору в парі утворюється беззазорний передача з досить високою осьової жорсткістю.
Пристрій
Передача (рис. 49, а) складається з гвинта 1, гайки 2, комплекту кульок 3 і пристрої 4 для повернення кульок. У найбільш поширеною конструкції кульки повертаються по каналу, виконаному у вкладиші. Останній розміщений у вікні гайки. Канал у вкладиші з'єднує кінець витка з його початком, тим самим утворюється замкнутий контур, по якому циркулюють кульки. Найчастіше в верстатах з ЧПУ застосовують гайки, що мають три незалежних робочих контуру (витка), в цьому випадку вікна зі вкладишами розміщують під кутом 120 ° один до одного зі зрушенням в осьовому напрямку на один крок гвинтової лінії.
Мал. 49, Передача гвинт-гайка кочення (а) і напівкруглий профіль різьблення (б)
Основні параметри передачі
Галузевим стандартом встановлені основні параметри передачі гвинт - гайка кочення і приєднувальні розміри корпусів, в які встановлюють гайки.
Номінальний діаметр гвинта dQ (рис. 49, б) дорівнює діаметру умовного циліндра, утвореного траєкторіями руху центру кульок.
Існує кілька профілів різьби гвинта і гайки: прямокутний, трапецеїдальний, «стрілчастої арки» і напівкруглий.
Останній широко застосовують у верстатах з ЧПУ, як найбільш технологічний. Радіус профілю гвинта rв і гайки rг роблять близьким до радіусу кульки Rш, щоб максимально знизити контактні напруги: rв = rг ≈ (1,03 ÷ 1,05) Rш.
Регулювання осьового зазору
Діаметральний зазор між гвинтом і гайкою обраний таким, що кут контакту кульок з гвинтом і гайкою становить 45 °. Максимальна довжина гвинта встановлена з технологічних міркувань. Пара гвинт - гайка кочення працює найчастіше без осьового зазору, а при необхідності мати високу осьову жорсткість - при наявності натягу. Для усунення зазору і створення натягу пару постачають двома гайками, і за допомогою спеціальних приладів зміщують одну гайку щодо іншої в осьовому або кутовому напрямку.
Мал. 50. Схема регулювання осьового зазору (натягу) в гвинтовий парі кочення
При осьовому зміщенні під фланець однією з гайок підкладають компенсаторну прокладку , Зміна її товщини призводить до усунення зазору в різьбі. Більш поширена конструкція гвинтової пари (рис. 50) з гайками 2 і 5, забезпеченими зубчастими вінцями. Число зубів гайок відрізняється на одиницю. Вінці гайок входять до відповідних зубчасті вінці корпусу 4. Різниця в один зуб в числі зубів гайок дозволяє виробляти дуже тонку осьову регулювання пари. Для цього необхідно свінтіть корпус 4 з гайками з гвинта на спеціальну втулку 5, надіти на хвостовик гвинта 1. Потім слід вивести зубчасті вінці обох гайок із зачеплення з корпусом і повернути гайки на одне і те ж число зубів z в одну сторону. Осьове зближення профілів різьблення гайок відбудеться через нерівні кутів поворотів.
матеріали
Ходові гвинти пар кочення виготовляють з високовуглецевих хромистих сталей 8ХФ, 7ХГ2ВМ, ХВГ з об'ємною або поверхневої загартуванням струмами високої частоти. Матеріалом гайок і вкладишів служить сталь 9ХС. Твердість всіх елементів пари HRC 58-62. Залежно від точності кроку різьблення гвинти поділяють на три класи: Н, П і В (в порядку зростання точності).
допустимі відхилення
Відхилення радіуса різьблення від номінального значення не повинні перевищувати (+0,010) - (+ 0,015) мм. Відхилення внутрішнього діаметра різьби ± 0,007 мм для малих діаметрів (16-32 мм) і ± 0,016 мм для великих діаметрів (80 і 100 мм). Коливання середнього діаметра різьби не повинні перевищувати 0,005-0,008 мм на довжині 1 м і 0,010 мм на всій довжині гвинта. Різнорозмірними кульок повинна бути не більше 0,002 мм.
контроль
У зібраної гвинтовий парі необхідно перевірити момент холостого ходу і осьову жорсткість. Для роботи в приводах подач верстатів з ЧПУ потрібно мати мінімальний момент холостого ходу і найвищу твердість. Збільшення попереднього натягу в парі підвищує її осьову жорсткість, але одночасно також збільшує момент холостого ходу. Крім того, надмірний попередній натяг може знизити довговічність пари, так як для однієї з гайок в залежності від напрямку руху сила попереднього натягу підсумовується з осьової робочим навантаженням.
При контролі осьової жорсткості (або піддатливості) гвинтової передачі вимірюють зсув корпусу з гайками щодо гвинта при осьовому навантаженні. У загальному балансі осьової піддатливості приводу по кожній з керованих координат податливість гвинтової передачі кочення становить зазвичай 10-40%. Інша частина податливості визначається осьової деформацією тіла гвинта, піддатливість торцевих стиків в опорах гвинта, кутовий піддатливість муфт, а при наявності зубчастих передач - кутовими і осьовими деформаціями елементів редукторів.