Панов В.А. - Справочник конструктора оптико-механических приборов (1060807), страница 80
Текст из файла (страница 80)
Для точных винтовых пар применяются два вида стандартвых резьб: метрическая остроугольная (угол профиля 60') по СТ СЭВ 180 — 75 и 182 — 75, трапецеидальная (угол профиля 30') по ГОСТ 9484 — 73. Выбор резьбы определяетсн треГювапнилн! точности, к. п. д. и техноло. гическими соображениями. Для винтов, служащих для двнжевня каких-либо частей со значительными нагрузками, рекомендуется г,рименять трвпецепдальную резьбу, так как трение н резьбе умеиьшаечся с уменьшением угла профиля резьбы. Наименьшим трением обладает прямоугольная резьба, однако оиа трудна н изготовлении н осевой жофт в паре трудно устранить.
1 Винтовой механизм движения предназначен для преобразования вращательного движения (винта или гайки) в наступательное переме- Ф щение Дря винтов, работающих с небольшой нагрузкой, когда работа винта 'незначительна и трение не играет роли, а также при требованиях малого шага применяется метрическая треугольная резьба с углом профиля 50'. Расчет винта на растяжение и сжатие производится по формулам лав лг(,' Я ~ — о„или !3 ~ — ' о„„, 4 4 Рнс. !2.!. Он и ~кыо винтовые мгханн щы с нолиз~плснощачк гзй кими РзИвллял корилла Рис, !2.2. Винтовой механизм с перемещающейся разрезной гайкой Расчет винтовых мсханнзмов К. н. д.
ходоного анита оиределнстса яа формуле ч = 12 о! 12 (ф + л) где ф — угол подъема винтовой линии; а — угол профиля резьбы. Приведенный угол трения а ч й = агс(й (Псоз —,„ где ! — коэффиниеит трения скольжения. Самоторможеиие винта наступает, когда угол нодъема равен углу трения, т. е. 15 ф = 13 р, где р — угол трения. 492 где () — сила, действующая илоль осн винта, Н; ов — допускаемое напряжение на растяжение, 1)а; оем — допускаемое напряжение на сжатие, Па; йг — внутргч!ннй диаметр резьбы винта, мм: З / 4(Е, 'В / 4()а г(! .. тгг — нли г(, У (о)е л (о(~ ч !де Оа — фпк~ш1ннч на!гузка, и!чгблнжгчно !чакан 1,3!! — 1,40.
Дочугтнмвв длина нанта (нрн работе на ежа~не) 1/ Е(чнп 2 У' 5!3 где Š— молуль упругости; умщ =ш(',!64 — минимальный солярный момент. Угол подъема винтовой линии ~р определяется на формуле 12 гр = Рн !ядер где и' — число заходов. Длина гайки Ь вЂ” — нр„где Р— шаг резьбы, мм; и — числа витков гайни н.=- 4(3! 4 (д,"; — д";), где д =- (?5 —:125) 1Оа Па (для бронзы); йа — номинальный диаметр резьбы. Для обеспечения нужной прочности и износоустойчнвости резьбы гайни ее длину следует принимать не менее да.
Усилия и моменты опрелеляют следующим образом. Момент вра- ~нения винта ири нагрузке на гайку О более 30 Н вдоль оси винта (без учета силы трения н шн1рах) находят но формуле Я = 1;!г !(1 (~1 -! ()); при нагрузке менее 30 И д( — Ог 1(( (Ч + р)1»: понравочный коэффиниент е равен е = ()У+ !50)!(М+ 240). В этих формулах М вЂ” сила, нормальная к винтовой поверхности, ?1! г— средний радиус винта; р — приведенный угол трения. Момент вран(Ения винта, нагруженного силой (~, действующей перпендикулярно оси винта (без учета сил трения в опорах), для гайки, двигающейся только но винту: й = л)гО(2 з)ив а 2 Момент ирвинг!гния ннита, нагруженного силой !3 более 30 Н, действующей на нлс к а иа ~айку (без учета трения в опорах); Д(=:(). ~!й(!+())+(л н(ьз)н — ", ~; при !) менее 30 Н д( = !)г ~гд (ф+ р),'~ + (лна,з зш где Ь вЂ” длина гайки, мм, Точность винтовых механизмов К точности винтовой пары можно предъявлять одно нз следующих требований: высокая точность осевого перемещения или высокая точность осевого перемещения и точное направлеияе винта (гайки).
Исходя нз первого требования, выгоднее применять трапецеидальную резьбу, так как благодаря меньшему углу профиля такой резьбы местиыс ее погрешности, а также зазор в резьбе вызывают меньшие ошибки. Осевые ошибки выражаются формулой Дх = бд!сова, где Ад — погрешности профиля резьбы д(мр нли зазора, измеренные по нормали к профилю.
д>г Для метрической н трапецеидальиой резьб разница в осевой ошибке составляет 13% от Ьф Однако трапецеидальную резьбу можно применять только с шагом, прсвьиишощим ! мм, так как при мепшпсм шаге се технологически и, о и пь труди> изготовлять н нельзя шлифовап .
Трудность нзготовлеРис. 12.3. Схема изгибающих сил ииа точных метРнческих Резьб, з винтовой паре наоборот, растет с увеличением шага. Поэтому прн малых шагах до 1 мм включительно применяют только метрические резьбы, при больших шагах — преимущественно трапецендальные.
Лучшее направление винту (гайке) дает метрическая резьба. Поперечное смещение бу = >)4>з(п сг. Практически желательно, чтобы шаг резьбы был не менее 1 мм, в крайнем случае 0,5 мм, так как изготовление более мелких резьб представляет затруднение. Диаметр резьбы выбирают нсходв нз соображений достаточной жесткости винта при его нарезании и рабо~е. Можно рекомендовать следующее соотношение длины винта к среднему диаметру: Е ~ 15 †: ~э 20>(си.
Винтовые механизмы имеют две группы первичных ошибок: погрешности резьбы и погрешности направления движения винта (гайки). Из погрешностей резьбы для винтовых механизмов движения важны: погрешности шага; погрешности угла профиля; погрешности среднего диаметра. Главной нз них является погрешность шага. Погрешности шага резьбы бывают двух видов: периодические, повторяющиеся на каждом обороте винта, н накопленные (прогрессивные), появляющиеся на некоторой длине хода винта.
Накопленная ошибка всегда больше, чем периодическая, Ошибки угла профиля резьбы винта н гайки обычно не оказывают влияния на ошибку перемещения винта (гайки), так как они постоянны по величине на длине резьбы и влияют только на нанос резьбы и плавность кода. Погрешность среднего диаметра влииет на мертвый ход н износ резьбы. Раньше считали, что на точность механизма влияют только погрешности резьбы винта. Как показали труды некоторых исследователей, ошибки гайки также оказывают влияние иа точность механизма. Кроме перечисленных погрешностей реаьбы и направления движения периодическую ошибку может вызвать иеперпенднкулярность (биение) опорного торца винта и втулки подшипника в механизме второго вида (стр, 491). В механизме первого вида такая погрешность устраннется тем, что упорный конец винта делается сферическим и 494 центр сферы располагается на оси вращеияя винта, Для этой цели технологически целесообразно сделать торцовую выточку, в которую эавальцовывают нормальный шарик.
На точность винтового механизма неблагоприятно влияет трение между винтом н гайкой. Особенно невыгодно сказывапгся трение при длинных винтах небольших диаметров (происходит скручивание винта) и в конструкциях с плавающей гайкой, если направляюп!ая деталь, служащая для удержания гайки от поворота (например, шпонка), расположена очень близко ог оси винта (величина ! мала). В этом случае сила давлеш>я д>>, р:еиаи 44>гЛ, гш М,>, — момент трения в винтовой парс, буд>т болшиой и ныло>ит ушли и кис трения в механизме н изгиба>ошук> зки» илу ргак>>ни Из (Риг.
!2.З), коы>ран будет вызывать прогиб винта, упругий мертвый ход и псилавпость работы механизма. КОНСТРУКЦИИ ОТСЧЕТНЫХ ВИНТОВЫХ МЕХАНИЗМОВ Область применения отсчетнмх винтовых механизмов — измерителькые устройства приборов (микрометры, измерительные микроскопы, делнтельные машины и т. п.).
К отсчетным винтам предъявляются высокие требования в отношении сопротивляемости износу, поэтому большое значение имеют правильный выбор материалов и их обработка. Винтовой механизм должен обеспечивать неизменное число витков, находящихся в контакте с гайкой, на всей длине рабочего хода.
Точность изготовления На точных резьбошлифовальиых станках можно изготовлять винты с точностью (ошибка по шагу) 0,002 мм иа длине 25 мм, на менее точных станках — с точностью 0,01 мм на длине 300 мм. У Нельзя использовать винт в качестве основной направляющей для гайки, кот- м Ф да точка приложения силы к гайке значительно смещена от оси винта во избежание () заклинивания. Это особенно Рис. 12.4, График ошибок вннтя опасно при трапецеидальной резьбе. Разрезные гайки несколько ухудшают точность работы винтовой нары и, кроме того, понышают скорость износа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
