Проектирование винтовых механизмов

В деревообрабатывающих станках винтовые механизмы встречаются в устройствах для закрепления деталей, настроечных перемещений суппортов, упоров, направляющих линеек и т.д.

С их помощью можно медленно и достаточно точно перемещать подвижный орган. К недостаткам этих передач относятся большие потери на трение, низкий КПД и невозможность их применения при больших скоростях перемещений. Для снижения потерь на трение вместо передач винт-гайка скольжения получили распространение передачи качения.

Передачи винт-гайка (винтовые) в деревообрабатывающих машинах применяют в основном для настроечных перемещений рабочих органов (рис. 45).

Рис. 45. Винтовая передача с гайкой скольжения

В настроечных механизмах небольшого перемещения (до 1000 мм) винтовую передачу обычно осуществляют с вращающимся винтом 1 и поступательно перемещаемой гайкой 2. Гайка 2 имеет подвижное (по ходовой посадке) соединение с ползуном 3, который в свою очередь перемещается (скользит) по направляющим 4. Совокупность поверхностей соединения двух узлов или деталей, обеспечивающих возможность их относительного перемещения, принято называть суппортами. Суппортные механизмы могут быть выполнены на основе направляющих скольжения или на основе направляющих качения.

У суппортных механизмов с относительно малым перемещением ползунов (до 400 мм) винт 1 монтируют на опоре 5, второй опорой служит гайка 2.

Для винтов винтовых передач применяют трапецеидальную и прямоугольные резьбы. Материалом для винтов служат, стали 40, 45, 50 и др. Материалы гаек – бронзы оловянистые Бр 010-Ф-1, Бр 06Ц6С3, а при малых нагрузках – антифрикционные чугуны марок АВ4-1, АК41 или серые чугуны марок СЧ15, СЧ20.

Расчет на износ

Наиболее распространен расчет винтовой передачи на износ по формуле для определения среднего диаметра резьбы (мм).

, (85)

где Q – расчетная осевая сила, действующая на винт, Н;

j - отношение высоты гайки h к среднему диаметру резьбы d₂ (для целых гаек j = 1,2…2,5).

[р] – допускаемые давления для пар, МПа:

- закаленная сталь-бронза 12;

- незакаленная сталь-бронза 9;

- незакаленная сталь-чугун 5.