у на рис. 4.4 а), у кожного торця гайки поміщено по два кільця (рис. 4.4 б, в), виготовлених з фторопласту і мають на внутрішньої поверхні гвинтовий профіль (рис. 4.4 г). Кільце 3, зване нерухомим, за допомогою упору 1, що входить в наявний на ньому паз, утримується від повороту щодо гайки 4. Кільце 2 захоплюється обертовим гвинтом передачі до тих пір, поки воно не увійде в контакт з нерухомим кільцем. Завдяки цьому у торця гайки, де гвинт угвинчується в неї, виникає контакт з натягом між гвинтовими профілями кілець і гвинта. При зміні напрямку його обертання такий же контакт виникає у протилежної торця гайки. Знос кілець не впливає на якість роботи пристрою. Для відводу забруднень в кільцях передбачені похилі пази.
В
Рис. 5.3. Пристрої для запобігання кулько-гвинтового механізму від забруднення
В
5.4 Розрахунок передачі гвинт-гайка кочення
Вихідні дані і мета розрахунку. Передача гвинт - гайка кочення виходить з ладу в результаті втоми поверхневих шарів кульок, гайки і гвинта, втрати стійкості гвинта, зносу елементів передачі і зниження точності. Можливими причинами виходу її з ладу є: занадто велике навантаження на гвинт, низька розрахункова довговічність, значний відносний перекіс гвинта і гайки, незадовільна захист від забруднень. Мета розрахунку передачі полягає у визначенні номінального діаметра гвинта d 0 і в підборі по каталогом такої передачі, яка задовольняла б усім вимогам до працездатності.
Вихідні дані для розрахунку передачі - довжина гвинта, його найбільша розрахункова довжина, спосіб установки гвинта на опорах, ряд значень осьового навантаження на передачу, ряд частот обертання гвинта (гайки). Крутний момент на ходовому гвинті, Н * м:
,
де М - крутний момент на валу двигуна;
- ККД ланцюга від двигуна до гвинта;
i - передавальне відношення цього ланцюга.
Н * м
Окружна сила на радіусі різьби, Н:
В В
Осьова сила, що діє на гвинт, Н:
В
де - кут підйому різьби;
р = arctgf - кут тертя (f-коефіцієнт тертя кочення, f = (57 ... 85) * 10 -5 ).
В
Н
Гранично допустима нормальна статичне навантаження на один кульку. Це навантаження (Н) визначають по залежності:
В
де - коефіцієнт, що залежить від допустимого контактного напруги на поверхні кульки (при = 2500; 3000; 3500 і 3800 МПа відповідно = 20, 35, 55 і 70; для звичайно застосовується передачі = 70);
d 1 = 0,6 t = 0,6 * 6 = 3,6 мм - діаметр кульки.
Н
Статична вантажопідйомність передачі. Статична вантажопідйомність З 0 -це гранично допустима осьова навантаження на гвинт, в результаті дії якої виникає загальна залишкова деформація тіл кочення, гайки і гвинта в найбільш навантаженої зоні контакту, рівна 0,0001 діаметра тіла кочення:
,
де і = 8 - число витків в гайці;
- кут контакту кульки з гвинтом і гайкою;
= 0,7 ... 0,8 - коефіцієнт, що враховує похибки виготовлення різьби гвинтового механізму
= 107360 Н
Розрахунок сили попереднього натягу. Попередній натяг, підвищуючи осьову жорсткість передачі, збільшує момент холостого ходу і знижує її довговічність, Тому сила попереднього натягу повинна бути обрана обгрунтовано.
За мінімально допустиму силу натягу P Н min (Н), віднесену до одній кульці, приймають таку силу, яка забезпечує збереження випереди-тельного натягу в гвинтовий передачі при дії поздовжньої сили Q:
,
де - робоче число кульок в одному витку
Н
Найбільша допустима сила натягу, віднесена до одного кульці, при якій зберігається статична міцність механізму, Н:
В
Залежно від необхідної жорсткості передачі, її довговічності, допустимого нагріву гвинта і особливостей вимірювального перетворювача переміщень силу натягу вибирають найчастіше = 2 * 34 = 68 Н.
Розрахунок передачі на динамічну вантажопідйомність. Динамічної вантажопідйомністю передачі З називають таку постійну осьову навантаження, яку повинен витримати кулько-гвинтовий механізм протягом 10 6 оборотів.
Оскільки в процесі роботи верстата на гвинтові передачу діють різні за значенням, напрямом і часу впливу навантаження, а частота обертання гвинта не залишається постійною, методику вибору передачі по динамічної вантажопідйомності вимагає визначення еквівалентної навантаження і еквівалентної частоти обертання. Якщо в кулько-гвинтовий механізм входять дві гайки, еквівалентну навантаження знаходять для кожної з них.
Нехай на передачу з боку першої гайки діють осьові навантаження Q 1 (1) , Q 2 (1) , ..., Q k (1) при відповідних частотах обертання гвинта (гайки) n 1 (1), n 2 (1), ..., n ...
