Тема 3.5 Передача винт-гайка

Раздел 3. Детали машин

Передачей винт — гайка называется механическая передача, состоящая из винта и гайки и предназначенная для преобразования вращательного движения в поступательное или наоборот.

Достоинства передачи винт—гайка:

· простота,

· компактность и технологичность конструкции,

· большой выигрыш в силе,

· возможность получения медленного движения при высокой точности перемещений,

· большая нагрузочная способность,

· плавность и бесшумность работы.

· большое передаточное отношение;

· самоторможение в передаче;

Недостатки:

· значительное трение в резьбовой паре, вызывающее повышенный износ;

· сравнительно низкий КПД. (η – 0,6-0,8; для самотормозящих пар η <0,5);

Основное требование к передаче – износостойкость и длительное сохранение точности. Ведущим звеном может быть как винт, так и гайка.

Передача винт — гайка применяется в металлорежущих станках (механизмы подачи), винтовых прессах, грузоподъемных машинах, тисках, домкратах, измерительных приборах и др.

Классификация:

Передачи винт—гайка делятся на передачи скольжения и передачи качения.

Винты передачи делятся на грузовые, применяемые для создания больших осевых сил, и ходовые, применяемые для осуществления точных перемещений.

Винты силовых передач при реверсивной нагрузке имеют трапецеидальную резьбу, имеющую более высокий КПД благодаря меньшему углу профиля. Для получения точных перемещений в механизмах приборов применяют треугольную резьбу с мелким шагом. Прямоугольная резьба, в которой трение наименьшее, не имеет широкого применения, так как она нетехнологична (ее нельзя фрезеровать и шлифовать).

Гайки винтовой пары скольжения могут быть цельными (для грузовых или неточных ходовых винтов) и составными (для механизмов точных перемещений). На рис. показана составная гайка, имеющая возможность устранения зазора в резьбе за счет смещения подвижной части гайки относительно неподвижной. Гайка ходового винта токарно-винторезного станка имеет разъем по диаметральной плоскости, что дает возможность периодического расцепления винта и гайки.

Примеры применения винтовых передач	Для уменьшения трения и износа применяют шариковые винтовые пары качения, имеющие высокую нагрузочную способность, малые потери на трение и высокую кинематическую точность, высокий к.п.д.- η=0,95, является беззазорной. В таких винтовых парах шарики циркулируют по замкнутому каналу, соединяющему первый и последний витки винтовой канавки гайки.
	Ручной винтовой пресс, позволяющий создавать давление в несколько десятков килоньютонов. Винт имеет однозаходную резьбу с малым углом подъема, чтобы обеспечить самоторможение и большой выигрыш в силе.
	Ручная дрель, у которой ведущее звено — гайка 1 — перемещается возвратно-поступательно вдоль винта 2, приводя во вращение закрепленное в патроне 3 сверло 4; вместо сверла может быть поставлена отвертка. Резьба винта многозаходная с большим углом подъема.
	Схема рулевого управления речного судна. При вращении штурвала 1 вращается винт 2, имеющий на одном конце левую, а на другом — правую резьбу. Гайки 3, перемещаясь поступательно в противоположные стороны, посредством тяг 4 поворачивают руль.
	Схема электрифицированного домкрата. Электродвигатель через зубчатые передачи передает вращение винтам 1, имеющим правую и левую резьбу, и смонтированным на упорных подшипниках 3. При своем вращении винты 1 поднимают и опускают платформу 2 с грузом. За один оборот винтов груз получает осевое перемещение, равное ходу резьбы (для однозаходных резьб ход равен шагу).

Зная частоту вращения вала электродвигателя и передаточные числа зубчатых передач, легко вычислить скорость платформы.

Ручной домкрат, состоящий из литого чугунного корпуса 1, стального винта 2 с однозаходной резьбой, бронзовой гайки 3 и опорной чашки 4; вращающий момент на винте создается с помощью рукоятки 5. Домкрат является простейшим устройством, имеющим весьма широкое применение.