Содержание:
Конструктивные нюансы и назначение
Достоинства шарико-винтовых передач
Передачи со сферическими телами качения и винтами позволяют преобразовывать вращение в поступательное линейное движение. Им свойственна минимальность трения, провоцирующего износ и нагрев трущихся между собой деталей, уменьшающего потенциально возможный коэффициент полезного действия. Указанные негативные моменты заметно меньше проявляются в катаных шарико-винтовых передачах WON. Именно по этой причине они и получили максимальное распространение.
Важные особенности механизмов
Передачи WON с шариками и винтами причисляются к высокопроизводительным устройствам, способным решать множество задач в различных сферах жизнедеятельности человека. Конструкции особо востребованы при организации перемещений с максимально возможной точностью, а также надежностью. Характеризуются оптимальным соотношением стоимости и качества.
Благодаря применению высокотехнологичного спецоборудования для изготовления катаных винтов, достигаются эксплуатационные показатели, практически идентичные характеристикам шлифованных аналогов. При этом производственные затраты оказываются меньше. Базовая категория точности соответствует классу G9, отмеченному в международном стандарте по допускам и отклонениям ISO 286-2:1988. Винтовые изделия WON с диаметрами от 2 см по точности удовлетворяют требованиям G7. Принимаются заявки и на модели, у которых точность соответствует категории G5, зафиксированной в ISO 3408-3:2006. Класс идентичен G5 для отшлифованных версий, используемых для высокоточного позиционирования.
Конструктивные нюансы и назначение
Шарико-винтовые пары предназначены для преобразования процесса вращения в поступательные перемещения, передачи необходимых усилий. Здесь обязательно присутствуют следующие компоненты:
- стержень, содержащий винтовые канавки определенной конфигурации;
- гайка, обладающая подходящими габаритами и резьбой.
Наиболее популярны модификации с резьбой, наделенной полукруглым профилем. Конструкция шарико-винтовых передач отличается простотой, поэтому они надежно служат в течение длительного периода времени, не нуждаются в специфическом техобслуживании, ремонтируются без особых сложностей.
Принцип функционирования
Работа винтовой пары, содержащей сферические тела качения, базируется на трех ключевых моментах:
- Во время вращения шарики катятся по имеющимся в стержне и гайке канавкам.
- Круглые элементы при перекатывании способны поступательно двигать гайку, отталкиваясь от стенок резьбовых канавок. Благодаря перепускному каналу, шарики всегда возвращаются в первоначальное положение, чтобы вновь начать очередной цикл.
- Перемещение тел качения осуществляется исключительно по замкнутому контуру, расположенному внутри гайки.
Максимально распространены варианты исполнения шарико-винтовых пар, у которых возвратный канал объединяет пару соседних витков резьбы.
Производители шарико-винтовых передач пользуются различными технологиями при выпуске готовой продукции. Катаные образцы создаются за счет применения методики холодной прокатки. Способ позволяет минимизировать себестоимость механизмов, потому что при их изготовлении не требуется нагревать металлические заготовки. Типоразмеры соблюдаются с меньшей точностью, но подкупает выгодное соотношение результирующего качества к цене.
Области использования
Распространенность шарико-винтовых пар обусловлена привлекательностью основных технических параметров. Зачастую задействуются во всевозможных автомобильных узлах и агрегатах, станках. В качестве примеров, подтверждающих данное утверждение, можно привести три сферы применения:
- Приводы станков, оснащенных числовым программным управлением. Многие модели оборудуются сразу несколькими линейными приводами. Например, в токарных некоторых автоматах встречается 14 осей, управляемых электроникой.
- Рулевые рейки автомобилей. Помогают упростить и облегчить изменение пространственного расположения массивных колес, отягощенных налипшим грунтом. Ими пользуются такие автомобилестроительные предприятия, как КамАЗ.
- Приводы типографского спецоборудования. Рейки устанавливаются в копировально-множительную технику, принтеры.
Достоинства шарико-винтовых передач
Среди многочисленных положительных качеств следует выделить шесть наиболее значимых преимуществ, выгодно отличающих механизмы от аналогов:
- Минимальный коэффициент трения. Обеспечивается сферическими телами качения.
- Высокий коэффициент полезного действия, достигающий 90%. Альтернативные решения, предназначенные для организации контролируемых поступательных перемещений, заметно уступают по КПД.
- Полностью отсутствует скольжение. Эффект обусловлен наличием шариков, которые перекатываются по сформированным канавкам. В итоге значительно увеличивается срок службы не только отдельных элементов, но и всей конструкции.
- Простое техобслуживание, ремонт. При возникновении необходимости смазка быстро, без дополнительных манипуляций добавляется в область хода винта. Благодаря равномерности распределения смазывающей субстанции, лучше сохраняется исходный ресурс деталей, существенно продлевается период эксплуатации узла.
- Высокоскоростное передвижение. Реализовано в специальных модификациях.
- Минимальные требования к мощности мотора, приводящего в движение механизм. Это обусловлено тем, что двигателю необходимо преодолевать низкое сопротивление хода винта.
Шарико-винтовая пара не годится для изготовления ручных подач. Недостатком передачи считается ее дороговизна. Высокая цена связана с присутствием в конструкции компонентов, создаваемых с максимальной точностью. Минимизируется износ контактирующих между собой поверхностей за счет использования метода закалки, также повышающего итоговую стоимость.
