Передача винт-гайка качения

Является основным видом тягового устройства для станков с ЧПУ и обычных станков.

Преимущества передачи:

1. передача больших усилий.

2. высокий КПД (0,9÷0,95).

3. высокая жесткость (возможность создания натяга).

4. высокая точность.

5. малая изнашиваемость и тепловыделение.

Недостатки: отсутствие самоторможения, сложность изготовления, высокая стоимость и необходимость надежной защиты от стружки и пыли.

Состоит из винта 1, гайки 2, комплекта шариков 3, расположенных в винтовых канавках винта и гайки, канала 4 для возврата шариков. Канал возврата соединяет первый и последний витки гайки и обеспечивает непрерывную циркуляцию шариков.

Получили распространение следующие профили резьбы винта и гайки:

Угол контакта α = 45⁰ (в большинстве случаев). При малых углах контакта передача имеет низкую осевую жесткость и нагрузочную способность. С повышением угла контакта α повышается нагрузочная способность и жесткость, понижаются потери на трение.

Расчет передачи:

1. Расчет винта на устойчивость.

Диаметр винта определяют по формуле Эйлера:

, где

F – максимальная продольная сжимающая сила;

μ – коэффициент заделки концов винта (0,5÷2);

l – максимальное расстояние между гайкой и опорой винта;

Е – модуль упругости.

2. Расчет по критической частоте вращения.

Частота вращения винта (мин^-1):

, где

к = 1,2÷1,25 – коэффициент несовпадения частоты вращения винта с частотой его собственных колебаний;

V_хх – скорость холостого хода (м/мин.);

Р – шаг винта (мм).

3. Расчет на жесткость.

Податливость винта:

, где

- жесткость винта;

- жесткость винтовых механизмов;

- жесткость опор винта.