Шарико-винтовая передача

В ряде промышленных областей требуется использование механизмов, конструкция которых подразумевает узлы, способные преобразовывать вращательное движение в возвратно-поступательное. Такое действие обеспечивает шарико-винтовая передача (ШВП). Эти узлы нашли применение в устройстве станков, машин и механизмов, применяемых в разных областях. Шарико-винтовые пары конструктивно очень схожи с изделиями типа «винт-гайка», но у них есть ряд существенных отличий. Благодаря более лучшим эксплуатационным характеристикам ШВП более предпочтительна для применения.

Особенности конструкции

Винт, используемый в конструкции этой передачи, практически не отличается от обычных изделий. Представляет он собой вал с нанесёнными винтовыми канавками по всей длине. Отличие углублений заключается в их форме. Поскольку канавки выступают рабочими дорожками, по которым перекатываются тела качения, то и конфигурация и соответствующая.

Основная конструктивная особенность заключается в устройстве гайки. Она включает в себя тела качения — шарики, которые в процессе работы узла циркулируют по замкнутому кругу, для чего предусмотрены специальные возвратные каналы.

Такая конструкция шарико-винтовых передач обеспечивает лучшие рабочие характеристики. При этом ШВП может работать в двух направлениях. При вращении вала осуществляется продольное перемещение гайки. Но возможно и другое использование пары. Если делать гайку статичной и подавать на неё вращение, то продольно перемещаться будет уже вал.

Достоинства и недостатки

У ШВП есть свои достоинства и недостатки. Это, в свою очередь, сказывается на возможности использования пары в тех или иных областях. К положительным качествам узла можно отнести:

• минимальное трение при работе за счёт тел качения;
• возможность работы с высокими нагрузками;
• высокая точность перемещения;
• плавность работы;
• бесшумность;
• быстродействие.

Все эти качества очень важны в промышленности. Поэтому и используются ШВП достаточно широко. Но без недостатков не обошлось. К основным негативным качествам этих узлов относятся:

• сложное устройство гайки;
• ограниченность длины вала;
• невозможность использования в высокоскоростных механизмах.

Помимо сложной конструкции гайки, к недостаткам относится также и дороговизна изготовления вала, поскольку придать необходимую форму канавкам с высокой точностью обработки можно только путём шлифования.

Конструкция ШВП бывает двух типов, отличающихся по посадке гайки на винт: с зазором и с натягом. Эта особенность предопределяет области применения. Устройства с зазором применяются там, где не требуется высокая точность. При этом небольшой люфт не влияет на эксплуатацию изделия, поскольку он выбирается за счёт сторонних сил (веса заготовки, сопротивления при перемещении).

Узлы с натягом отличаются высокой точностью перемещения. В них зазор устраняется ещё на стадии сборки. То есть соединение элементов делается с предварительным натягом (достигается путём установки шариков чуть большего диаметра). В некоторых конструкциях зазор устраняется за счёт использования двух гаек, которые смещаются относительно друг друга.

Источник: Promxolding.ru