Шариковые винтовые передачи ШВП

Шариковые винтовые передачи ШВП

Основное назначение шариковой винтовой передачи – превращение вращательного движения в плавное и точное поступательное, или наоборот. На сегодняшний день это наиболее востребованная в мире система типа винт-гайка, использующая в работе сферические тела качения. Если сравнивать ШВП с системами винт-гайка скольжения, то стоит отметить, что по эффективности они очень близки, но шариковые передачи лишены некоторых недостатков передач скольжения, таких как невысокий ресурс, пониженный КПД и большие потери энергии из-за сил трения.

Устройство и свойства винтовых шариковых передач

Конструкция шариковой винтовой передачи достаточно проста. Этот узел состоит из винта, по которому перемещается гайка с винтовыми канавками. Эти углубления выполняют роль дорожек качения для шариков, помещенных в пространство между витками двух резьбовых соединений. В этой системе шарики перемещаются по бесконечной траектории – пробежав по винтовым канавкам до конца и сместив гайку, они попадают в особый перепускной канал, возвращающий их в исходное положение. Для устройства перепускных каналов узел снабжают вкладышами, монтирующимися в проемы на гайке. Существуют и многозаходные узлы со специальной резьбой, для которых требуются гайки с особым исполнением.

Производители выпускают ШВП с разным количеством рабочих витков, чаще всего от 1 до 6. Реже встречаются детали с большим их числом – их используют в оборудовании, работающем с большими нагрузками, например, мощными металлообрабатывающими станками. По конструктивным особенностям также отличают передачи двух типов: с зазором и с натягом. Для изготовления ШВП используют катание или шлифовку. В первом случае деталь производят методом проката, а во втором – используя сложное, многоуровневое шлифование заготовки. Среди важных особенностей винтовых передач качения особо стоит отметить такие:

  • Способность передавать большие нагрузки при скромных габаритах;

  • Низкие потери энергии на трение;

  • Плавный ход и отсутствие ударов;

  • Бесшумность;

  • Отличные скоростные характеристики;

  • Высокая точность передачи движения.

Разумеется, имеют шариковые винтовые передачи и ряд недостатков. Наиболее серьезным из них можно считать сложность устройства гайки, что оказывает влияние на надежность узла и его стоимость. Также конструкторы относят к минусам ограниченную длину винтовой части, которая не может быть увеличена до бесконечности из-за того, что на каждую единицу длины детали происходит накопление погрешности. Скорость передачи также не может быть увеличена выше определенного предела, так как чем быстрее происходит перемещение, тем сильнее вибрации в узле.

Особенности эксплуатации ШВП

Винтовые передачи с телами качения – достаточно «нежные» узлы, которые при несоблюдении условий эксплуатации быстро выходят из строя. Основными врагами ШВП можно назвать пластическую деформацию, усталостное выкрашивание и естественный износ, связанный с действием сил трения и негативных внешних факторов. Чаще всего страдают дорожки, которые стираются и сминаются, после чего эффективность узла падает вплоть до полного его отказа.

Чтобы продлить срок службы винтовых передач используются самые различные способы. В первую очередь, многие проблемы ШВП призвана решить правильно подобранная смазка, которая снижает коэффициент трения и защищает рабочие поверхности передачи от загрязнений и действия влаги. Также нередко используют и конструктивные элементы, закрывающие деталь от внешних воздействий. В последние годы, чтобы продлить срок службы ШВП, производители применяют физико-химические способы. Чаще всего применяют специальные покрытия, увеличивающие прочность внешнего слоя элементов передачи или обработку поверхностей: азотирование, воздействие СВЧ и т.д.

Область применения ШВП широка и эти узлы можно встретить почти во всех сферах производства. Наибольшее распространение они получили в конструкциях исполнительных механизмов, в системах контроля и слежения за процессами, а также в силовых передачах тяжелых промышленных станков, от которых требуется высокая грузоподъемность, точность и надежность. Востребованы передачи такого типа и в наукоемких областях, например, в аэрокосмическом комплексе, атомной энергетике и робототехнике. Отлично показали себя приводы в связке с гидравлическим и пневматическим оборудованием.


К списку статей
Читайте также
Контроль качества подшипников
Контроль качества подшипников

Для недопущения установки во вращающиеся механизмы бракованного сборочного узла на промышленных предприятиях, занимающихся производством подшипниковой продукции и ее потреблением, установлен тройной контроль качества для каждой партии.

Подшипники для подводного применения
Подшипники для подводного применения

Есть распространенное мнение, что все коррозионностойкие подшипники подходят для применения под водой, но это не так. Подводные роботы, беспилотники, гребные валы и подводные конвейеры, все эти применения требуют учета специфики конструкции и использования узкоспециализированных подшипников.

Шарнирные подшипники
Шарнирные подшипники

Шарнирные подшипники предназначены для передачи радиальных, осевых и комбинированных нагрузок в подвижных или неподвижных соединениях машин и механизмо

Полимерные подшипники в космосе
Полимерные подшипники в космосе

Космос очаровывал и манил исследователей в течение многих лет. Все механизмы и материалы, используемые в небе, сталкиваются с экстремальными условиями. В дополнение к экстремальным колебаниям температур, непостижимым расстояниям и космической радиации, в космосе вакуум.

Подшипники для сельскохозяйственной отрасли
Подшипники для сельскохозяйственной отрасли

Выбирая подшипниковые узлы для сельхозтехники, стоит учесть важные факторы негативного влияния: - Наличие коррозийно-активных химических веществ. - Длительный простой, который резко сменяется интенсивной эксплуатацией.