Передача винт-гайка. Разновидности передачи. Материал элементов. Выбор зазоров. Межвитковое давление

32.  Передача винт-гайка. Разновидности передачи. Материал элементов. Выбор зазоров. Межвитковое давление

Передача винт-гайка представляет собой кинематическую винтовую пару, которую используют для преобразования с большой плавностью и точностью хода вращательного движения в поступательное. Ведущим звеном, совершающим вращательное движение, может быть как винт (рисунок 7. 1), так и гайка. В силовых механизмах большее распространение получила трапецеидальная резьба.

Рисунок 7.1 - Передача винт-гайка

Ходовые винты изготовляют из высокоуглеродистых сталей 40, 45, 50, 40ХН, 50ХГ, 65Г и др. с закалкой до твердости 40…50 HRC. Гайки изготовляют из оловянистых бронз БрО10Ф1, БрО6Ц6СЗ и др. для высоких окружных скоростей (0,1—0,25 м/с), а для малых окружных скоростей используют антифрикционные чугуны марок АВЧ-1, АВЧ-2, АКЧ-1, АКЧ-2 или серые чугуны марок СЧ 15, СЧ 20.

В механизмах, к которым предъявляются жесткие требования компенсации износа с целью уменьшения «мертвого» хода (зазора между витками винта и гайки), применяют разрезные гайки или специальные устройства (например, пружинные), обеспечивающие радиальную или осевую выборку зазора.

Работоспособность передачи по износу оценивается условно по среднему контактному давлению на рабочих поверхностях витков

где d2 – средний диаметр резьбы, мм

h – рабочая высота профиля резьбы, мм;

zВ – число витков;

[р] – допустимое межвитковое давление в резьбе, МПа.

33.  Передача винт-гайка. Расчет диаметра винта. Проверка продольной устойчивости ходового винта. Необходимый крутящий момент

Передача винт-гайка представляет собой кинематическую винтовую пару, которую используют для преобразования с большой плавностью и точностью хода вращательного движения в поступательное. Ведущим звеном, совершающим вращательное движение, может быть как винт (рисунок 7. 1), так и гайка. В силовых механизмах большее распространение получила трапецеидальная резьба.

Средний диаметр винта по условию износостойкости:

,

где yr – коэффициент высоты гайки, ;( Н1 – высота гайки),

x – отношение высоты рабочего профиля резьбы к её шагу, для трапецеидальной резьбы x = 0,50;

– осевая нагрузка, Н;

[p] – допустимое давление в резьбе, для материала винтовой пары сталь-бронза [r]=8…10 МПа.

Проверка винта на устойчивость осуществляется исходя из неравенства:

, где – осевая нагрузка, Н;

Fкр – критическая сила, определяемая по формуле:

,

где Jпр – приведенный момент инерции сечения винта определяемый по формуле:

,

d – наружный диаметр винта, мм;

d1 – внутренний диаметр резьбы винта, мм;

E – модуль упругости, МПа;

m – коэффициент закрепления концов винта (m =1,5 если винт закреплен по концам шарнирно и m=1,0 если винт закреплен консольно).

L- длина винта, мм

Коэффициент запаса устойчивости: .

Крутящий момент: .

КПД передачи .

34.  Направляющие. Виды и формы. Трение в направляющих скольжения

Направляющие – это устройства, которые обеспечивают движение подвижного элемента (ползуна, каретки) в заданном направлении с требуемой точностью. Различают направляющие для прямолинейного перемещения с трением скольжения и с трением качения. Конструктивно их выполняют открытыми (это те, в которых при действии внешних нагрузок возможно перемещение в направлении противоположном от заданного) или закрытыми. Направляющие с трением скольжения бывают: с плоскими поверхностями и с цилиндрическими поверхностями.

На рисунке 8.1 приведены различные примеры конструктивного решения направляющих с плоскими поверхностями.

Рисунок 8.1 - Направляющие:

а – призматические с регулируемой планкой; б – типа «ласточкин хвост».

Рисунок 8.2 - Цилиндрические направляющие с устройством для предотвращения проворачивания

В цилиндрических направляющих роль направляющего элемента выполняет цилиндрическая поверхность деталей.

В направляющих, изображенных на рисунке 8.1, сила трения определяется зависимостью:

,

где Q – нагрузка на каретку,( поперечная сила), Н;µ – коэффициент трения.

В призматических направляющих (рисунок 8.3) реакции R и R определяются из зависимости:

, (8.2)

Рисунок 8.3 Призматические направляющие

При движении каретки возникают силы трения F и F, определяемые по формуле

, (8.3)

где µ – коэффициент трения;

Q – нагрузка на каретку, Н.

При работе направляющих иногда происходит так называемое силовое заклинивание или резкое увеличение в направляющих сил трения в результате значительного смещения точки приложения внешних нагрузок.

При конструировании направляющих необходимо устранить возможность заклинивания. Условия заклинивания зависят от длины направляющей L, плеча приложения внешней силы l и коэффициента трения µ (рисунок 8.4).

Рисунок 8.4 - Схема к расчету зависимости L и l

Для призматических направляющих обычного типа зависимость выражается следующим соотношением:

, где µ – коэффициент трения; L – длина направляющей, мм; l – плечо приложения внешней силы, мм.

Для обеспечения долговечности направляющих выполняется проверка условия прочности масляного слоя:

,

где [p]=5…10 МПа – допустимое давление для масляного слоя; F – поперечная сила, действующая на направляющие, Н; S – площадь соприкосновения направляющих и каретки, мм2.

Достоинства: высокая точность и нагрузочная способность, простота конструкции, технологичность, значительный ход, меньшие габариты по сравнению с направляющими качения.

Недостатки: потери на трение, повышенный износ, вследствие чего происходит потеря точности, повышается зависимость от колебаний температуры, может происходить заклинивание.

Направляющие скольжения применимы, если необходимо облегчить легкость хода со значительной точностью.

Требования, предъявляемые направляющим скольжения: точность заданного направляющим перемещения, легкость и плавность перемещения, износостойкость, сохранение работоспособности при изменении температуры в заданном диапазоне, низкая стоимость, технологичность и т.д.

Похожие работы

Общие сведения о технологическом процессе сборки оптико-электронных приборов. Контрольно-юстировочные приборы

Скачать

16272

1

3

... называется группа измерительных приборов, посредством которых осуществляется контроль и приемка параметров отдельных деталей и узлов в процессе производства, а также юстировка при сборке с целью получения требуемых характеристик оптико-электронной системы. Контрольно – юстировочные (КЮ) приборы общего назначения служат для юстировки и контроля свойств, общих для всех приборов данного вида. Кроме ...

Методы контроля оптико-механических приборов и приборов ночного видения

Скачать

26541

0

0

... . 18. Внешний вид прибора должен соответствовать товарному образцу 18.1 Проверка проводится внешним осмотром, при необходимости применяется инструмент (ключи, отвертки) и техническая документация на прибор. 18.2 Прибор считается выдержавшим испытание, если – на поверхностях оптических деталей не видно невооруженным глазом грязи, «осыпки», следов смазки, нарушения просветляющего покрытия, ...

Безкорпусная герметизация полупроводниковых приборов

Скачать

153271

6

6

... от структуры силикатных стёкол, и способно выдерживать умеренные концентрации катионов (например, натрий до 0,1%), не увеличивая электропроводимость. Боратное стекло отвечает требованиям герметизации полупроводниковых приборов: свободно от щелочных металлов, уплотняется (спаивается) при температуре до 800С, относительно инертно и водонепроницаемо, имеет регулируемые коэффициенты температурного ...

Особенности первода текстов инструкции

Скачать

112538

1

0

... при переводе с английского языка на русский. На пути к достижению данной цели были поставлены и решены следующие задачи: 1. Первой из поставленных задач был анализ жанрово-стилистических особенностей текста инструкции на основе характеристик официально-делового стиля. Предпосылкой для такого анализа стал тот факт, что инструкция является одним из жанров официально-делового стиля и как следствие ...