Чудомир
Создать свой канал
Винтовой механизм. Ходовой винт: конструкция и принцип работы
Винтовая передача служит для превращения вращательного движения винта в поступательное перемещение гайки либо наоборот.
Она состоит из двух компонентов: гайки и винта.
Винты изготавливаются, как правило, из износостойких марок стали для увеличения срока службы.
Профиль ходового винта характеризует форму витков его резьбы. Самыми точными являются ходовые винты с прямоугольной резьбой, в то время как детали с трапецеидальным профилем служат дольше.
Гайки изготавливаются из бронзы, бронзы с чугуном либо полимера.
Винт связан с приводом вращательного движения. Гайка – с рабочим органом. Через передачу вращение привода приводит к поступательному перемещению рабочего органа.
В некоторых схемах применяется вращающаяся гайка, прочно соединенная с рабочим аппаратом, и неподвижный винт, соединенный с направляющими.
Применение передачи «винт-гайка»
Благодаря особенностям конструкции передача «винт-гайка» успешно применяется для решения таких задач как обеспечение больших сил и высокоточные перемещения.
Она используется в установках для поднятия грузов, прессах, станках, домкратах, клапанах, задвижках, тисках, механизмах подачи металлообрабатывающих аппаратов, узлах роботов и других регулировочных устройствах.
Для обеспечения точных перемещений обычно используются винты с метрической резьбой, которые называются установочными.
Грузовые винты с трапецеидальной или упорной резьбой помогают создавать большие осевые силы.
Ходовые винты, распространенные в различных станках, имеют многозаходную трапецеидальную резьбу.
Сборка передач «винт-гайка скольжения» и их обслуживание
От правильной сборки винтовой передачи зависит срок службы и точность перемещения деталей.
При сборке передачи должны быть соблюдены следующие требования:
- Параллельность оси ходового винта и направляющих подвижного органа
- Совпадение осей гайки и винта, радиального и осевого биения винта в опорах
Перед установкой винты проверяют на устойчивость и прочность.
Самой распространенной причиной выхода винтовой передачи из строя является износ витков резьбы вследствие высокого трения при перемещении.
Повышенной износостойкостью обладают ходовые винты с трапецеидальной резьбой, однако и они без должного обслуживания преждевременно выходят из строя.
Во многих механизмах, в которых используются винтовые передачи, исключено применение пластичных и жидких смазок из-за их липкой текстуры, притягивающей пыль, необходимости частого обновления.
В таких узлах для снижения трения бронзовые гайки заменяются на полимерные с интегрированными в их состав смазочными веществами.
Однако работа ходовых механизмов без применения смазки приводит к снижению грузоподъемности, несущей способности и срока службы деталей.
Поэтому в передачах «винт-гайка», особенно в тех, где актуально создание необслуживаемых узлов трения, используется сухая смазка – антифрикционные твердосмазочные покрытия.
Они создают на деталях тонкий сухой слой, обладающий высокими смазочными свойствами.
Благодаря этому удается использовать ходовые винты в запыленных и агрессивных средах, так как покрытия не стимулируют прилипание пыли и обладают высокой химостойкостью.
Кроме того, применение покрытий на ходовых винтах, например, Modengy 1014, обеспечивает длительную защиту от коррозии.
Сухая смазка не нуждается в обновлении на протяжении всего срока службы винтовой передачи, повышает надежность и точность работы механизмов.
Достоинства передачи «винт-гайка скольжения»
Широкая распространенность передачи с винтом и гайкой скольжения обусловлена ее достоинствами.
Среди основных преимуществ механизма выделяют:
- Простоту конструкции
- Высокую несущую способность
- Небольшие габариты
- Высокую точность при изготовлении
- Способность к самоторможению – из-за трения гайка не способна проворачиваться относительно зафиксированного винта
- Плавную бесшумную работу
Недостатки конструкции, связанные с быстрым износом витков резьбы, решаются с помощью применения твердой смазки на этапе изготовления винтов.
Также минусом механизма является низкий коэффициент полезного действия по сравнению с шарико-винтовой передачей, в которой нет скольжения и высокого износа. Это связано с потерями в резьбе.
Однако в последнем виде передач отсутствует способность к самоторможению, по причине чего она не может быть использована в некоторых видах оборудования.
