Гидростатическая передача винт-гайка

Гидростатическая передача винт-гайка (ГПВГ) реализуется путём подачи масла под давлением от насоса в специальные карманы, выполненные на поверхности витков резьбы гайки, в результате чего на боковых поверхностях резьбы создаётся жидкостное трение.

где 1 – подача под давлением; 2 – дроссели; 3 – слив масла; 4 - карманы

Преимущества:

- простота технологии изготовления (винт может быть незакалённым);

- изнашивание в передаче полностью отсутствует;

- передача фактически является беззазорной, так как зазор резьбы заполнен масляным слоем;

- к.п.д. до 0,99;

- хорошее демпфирование, возможность работы при ударных нагрузках.

Недостатки:

- сложность системы смазывания;

- отсутствие самоторможения;

- ограниченная несущая способность;

- высокие требования к изготовлению к сборке.

Независимый подвод смазочной жидкости через раздельные дроссели к противоположным боковым сторонам профиля резьбы обеспечивает восприятие осевой нагрузке. Для обеспечения достаточно большой нагрузочной способности высоту профиля резьбы в ГПВГ берут в 2 раза больше чем для стандартных трапецеидальных резьб. Минимально достижимая величина бокового зазора в резьбовом соединении при тщательной притирке лежит в пределах 10…15 мкм. Давление масла целесообразно выбирать не более 3…4 МПа. Из-за отсутствия существенных преимуществ по сравнению с передачами винт-гайка качения гидростатические передачи пока широкого распространения не получили.

Тема 5.4. ПЕРЕДАЧА ВИНТ-ГАЙКА КАЧЕНИЯ (ВГК)

(трудоемкость – 2 часа)

ВГК является основным видом тягового устройства для станков с числовым управлением, а также многих станков без ЧПУ.

Преимущества:

- возможность передачи больших усилий.

- низкие потери на трение ( =0,9…0,95; для передач скольжения 0,2…0,4);

- отсутствие зазоров;

- возможность создания предварительного натяга;

- высокая жёсткость;

- почти полная независимость силы трения от скорости и весьма малое трение покоя, что способствует обеспечению устойчивости (равномерности) движения;

- малая изнашиваемость и малое тепловыделение.

Недостатки:

- отсутствие самоторможения;

- сложность изготовления;

- высокая стоимость;

- несколько пониженное демпфирование

- необходимость надёжной защиты от стружки и пыли.

Шариковая передача состоит из:

1) винта;

2) гайки;

3) комплекта шариков, расположенных в винтовых канавках винта и гайки;

4) канала для возврата шариков

Для создания предварительного натяга гайка изготавливается из двух полугаек.

Шарики, которые катятся по винтовой канавке резьбы, отстают от гайки, поэтому их надо возвращать от конца гайки к началу. Конструктивные исполнения устройств возврата шариков могут быть сведены к двум основным группам:

1) механизмы, в которых шарики при возврате выводятся отражателями из контактирования с поверхностью винта и направляются по каналу возврата, расположенному в теле гайки. В качестве каналов возврата используются изогнутые трубки, профрезерованные снаружи или с торцов гайки пазы, просверленные осевые отверстия и т.д.

2) механизмы, в которых шарики при возврате не выводятся каналом возврата из контактирования с поверхностью винта, а лишь направляются из впадины одного витка во впадину соседнего, куда они попадают, переваливаясь через выступ резьбы винта. Канал возврата шариков, соединяющий два соседних витка резьбы, выполняют в специальном вкладыше, который вставляется в окно гайки. Обычно в гайке сделано три вкладыша, расположенных под углом 120°; в результате шарики разделены на три независимо циркулирующих потока.

Вторая конструкция:

1) компактна;

2) максимально сокращает длину канала возврата и облегчает проталкивание шариков через него;

3) не требуется специального отражателя, направляющего шарики в канал возврата и обычно снижающего надёжность передачи.

Создание предварительного натяга в передаче ВГК возможно двумя способами:

1) регулируется относительное осевое расположение гаек при неизменном угловом;

2) регулируется угловое взаимное расположение гаек при неизменном осевом.

Примером, второго способа, позволяющего получить высшую точность регулирования, является конструкция, у которой гайки снабжены зубчатыми венцами, входящими в соответствующие внутренние зубчатые венцы на торцах корпуса (“мышиный зуб”).

Число зубьев венцов различается на единицу, таким образом относительное осевое смещение чаек при их повороте на один зуб в одном направлении составит

Если , мм, то