Классы точности ШВП

Шарико-винтовая передача (ШВП) представляет собой один из видов линейного привода. В ее составе находится:

  • ходовой винт с резьбовыми канавками криволинейного профиля;
  • гайка, в которую интегрированы шарики;
  • возвратный механизм для шариков.

Такая передача трансформирует винтовые вращательные движения в гаечные поступательные. Целью использования ШВП является построение оборудования, включая высокоточное (прецизионное) и промышленное. Качество и технические свойства передачи влияют на степень точности результата работы механизма.

Плюсы передачи:

  • пониженный износ за счет отсутствия потерь, связанных с трением при скольжении;
  • высокий КПД (не меньше 90 %);
  • позиционирование и осевая жесткость высокой точности;
  • хорошая динамическая способность на низких оборотах;
  • относительно небольшие габариты.

Понятие класса точности шарико-винтовых пар

Общую характеристику точности ШВП, которая определяется предельными погрешностями инструментов, называют их классом точности. Его характеризуют следующие параметры:

  • резьбовое расстояние;
  • геометрический допуск;
  • уровень поверхностной гладкости;
  • люфт;
  • стартовое значение момента;
  • температурный режим работы.

По способу производства подобные передачи бывают:

  • катанными. Изготавливают холодным прокатыванием, в процессе которого винтовая резьба делается с помощью специальных валков. Относятся к транспортной группе, поскольку за счет зернистости поверхности позволяют совершать перемещения не такие плавные и точные, как прецизионные пары;
  • шлифованными. В таких узлах канавки винта проходят закалку с многоступенчатым шлифованием. Применяют для высокоточных устройств. Относятся к прецизионной группе.

Применяется также прецизионное накатывание, предполагающее комбинацию обоих способов резьбовой обработки.

В зависимости от применения различают 2 основные группы ШВП:

  • транспортная (обычная, с зазором). Такие передачи с низкой точностью за счет наличия осевого люфта используют для перемещений, которые измеряют отдельно, не учитывая угол винтового поворота. Примеры: передвижения с небольшим сопротивлением (в дверных, вентильных приводах), решение транспортных задач (в подъемниках), станочное оборудование;
  • позиционная (с натягом, прецизионная). Применяют при необходимости решения высокоточной задачи. При этом не допускается холостое движение. В таких случаях передачи предполагают наличие прочных связей гаек и узлов. Снижается стержневая динамическая нагрузка благодаря строгой зависимости винтовых оборотов от гаечных перемещений.

К каждой из этих групп предъявляют свои требования, включая и по классу точности. Обычно у позиционных передач точность выше, а в транспортных – больше величина люфта. Улучшают показатели транспортных узлов с помощью:

  • создания преднатяга.  Предполагает прикладывание к паре определенных усилий для получения необходимого уровня осевой жесткости. Способствует снижению общего стержневого вибрирования и стабилизации гаечной оси по отношению к винту;
  • увеличения диаметра шариков;
  • использования сдвоенной гайки.

ОСТ 2 Р31-4-88 регламентирует точность ШВП в России, определяя следующие классы:

  • для транспортных (Т): Т1, Т3, Т5, Т7, Т9, Т10;
  • для позиционных (П): П1, П3, П5, П7.

Иностранные стандарты DIN 69051, Part 3 ISO 3408-3 предусматривают следующие классы точности передач:

  • для транспортных: С0, С1, С3, С5, С7, С10;
  • для позиционных: С0, С1, С3, С5.

Важность точности ШВП

Подобные передачи зачастую применяют в следующих отраслях:

  • металлургической;
  • текстильной;
  • пищевой;
  • авиастроительной;
  • ракетостроительной;
  • автомобилестроительной.

К примеру, фрезерные станки с автоматическим режимом работы предназначены для обработки заготовок и ее точность играет большую роль. Если оборудование неточно выполняет свой функционал, то это приводит к потерям ценных материалов, рабочего времени. В результате бизнес несет убытки.

С помощью шарико-винтовой передачи режущий инструмент движется вдоль заготовки, в процессе мощность двигателя преобразуется в силу резания. Благодаря шарико-винтовой паре шпиндель перемещается, а значит, от точности работы передачи зависит уровень качества обработки.

Востребованность шарико-винтовых пар объясняется их способностью обеспечивать:

  • более жесткие допуски в сравнении с винтовыми узлами стандартного типа;
  • работу с менее выраженным трением благодаря применению шариковых подшипников.

Для обеспечения приемлемого уровня точности для станочного оборудования с ЧПУ, требуется правильное проектирование и конструирование узлов. Люфт представляет собой зазор, расстояние, допустимое для смещения винта с гайкой по отношению друг к другу без взаимных вращений. Он, как правило, сводится к минимальному значению благодаря шарико-винтовой паре. В отличие от такого вида передачи традиционный винтовой узел, в котором есть любое свободное перемещение, может провоцировать несоответствие в скорости работы двигателя и шпинделя. Отставание шпинделя снижает точность работы фрезерных станков с ЧПУ. Это происходит по причине зависимости точности обработки заготовок от каждой детали, которая перемещается согласно запрограммированной траектории для инструмента.

Поскольку станки в отличии квалифицированных операторов с опытом не способны на распознавание люфтов, то и отреагировать надлежащим образом не могут. Но с хорошей конструкцией шарико-винтового узла люфт минимизируется либо устраняется совсем, что гарантированно обеспечивает автоматизированную обработку деталей высокой точности. Комбинация точной ШВП и автоматического рабочего режима оборудования с ЧПУ позволяет обрабатывать сотни заготовленных деталей в жестких границах допусков и при минимальном контроле в лице специалиста.

Заказывайте ШВП у компании Антриб

Предлагаем на выгодных условиях ШВП в Москве, других регионах России. Удобный каталог ШВП поможет выбрать необходимый узел для фрезерного станка и другого оборудования. Специалисты помогут подобрать оптимальный вариант. Также оказываем услуги установки и сервисного обслуживания.

Рекомендуемые товары