2 том (555893), страница 109
Текст из файла (страница 109)
5. Схема к расчету храновиков Модуль храпового колеса, мм: для наружного зацепления т =175 3 Мк ~ц~[«ти ] 2М„ < «7 т~Ь для внутреннего зацепления т=1,13 М„ ~Ч'[о и ] Значения ««, «з и [ои] для различных «« — отношение ширины колеса к модулю; Ь ш=— т 12. Значения «р, д и [о„] Храповые колеса и их собачки изготовляют закаленными и иементованными с закалкой. В качестве исходных данных необходимо знать требуемый угол поворота храпо- вого колеса а' и передаваемый крутящий момент на валу храпового колеса. Предварительное число зубьев храпо- 360' вого колеса ~„=, принимают а ; = 8 —: 48, предпочтительно ~ = 12 —: 20.
Фактический угол поворота храпового колеса (на один зуб) где М„- крутящий момент на валу хра- пового колеса, Н мм; Расчетный модуль округляют до стандартного. Проверку линейного давления производят по формуле где Ь вЂ” ширина зуба, мм; [ои] - допускае- мое напряжение на изгиб для материала колеса, МПа; «з - допускаемое давление на единицу дли- ны зуба, Н/мм. Ширина собачки Ь«< Ь. материалов храповых колес приведены в табл. 12. ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ И ХРАПОВОЕ ЗАЦЕПЛЕНИЕ 784 Напряжение в опасном сечении а- Ь в сечении ХХ вЂ” ХХ или с — Н собачки (рис. 5) Ми ои = ~ + <[ои] где окружная сила Дополнительные источники Изгибаюший момент Ь1х2 Ю' = —; Г = Ь1х .
6 Диаметр оси собачки: в сечении Х вЂ” Х Р Ь2 0,1[о„] М„= Р! (здесь 1 — плечо изгиба); где [о„] ( 50 МПа для оси собачки из с~ Ст5 или стали 45, Краткий справочник конструктора ие стандартного оборудования / Под ре В.И. Бакуменко. М.: Машиностроение 1995.
Машииостроеиие. Энциклопедия в 40 томах. Том 1У-1. Детали машин. Конструкционная прочность. Трение, износ, смазка / Под ред. Д.Н. Решетова. М.: Машиностроение, 1995. Глава И11 ИИРИКОВЫЕ ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ б) а) Шариковая винтовая передача (ШВП) состоит из винта и гайки и служит для преобразования врашательного движения в поступательное. В шариковинтовых передачах на винте 1 и в гайке 2 выполнены винтовые канавки (резьба) криволинейного профиля, служашие дорожками качения для шариков, размещенных между витками винта и гайки (рис. 1).
Наибольшее распространение получила резьба с полукруглым профилем. При этом врашение закрепленной от осевых перемешений гайки вызывает поступательное перемешение винта, или врашение закрепленного от осевых перемешений винта приводит к поступательному перемешению гайки. Основные геометрические параметры передачи: номинальный диаметр до, т.е. диаметр расположения центров тел качения, шаг Р резьбы и диаметр О, тел качения (обычно 0 . =0,6Р). Лостоинства шариковинтовой передачи.' возможность создания больших осевых сил; малые потери на трение (КПД передачи Рис. 1. Основные параметры полукруглого профиля резьбы 0,9 и выше); возможность получения поступательного перемешения с высокой точностью; малые габариты при высокой несущей способности; значительный ресурс.
К недостаткам можно отнести сложность конструкции гайки, необходимость высокой точности изготовления и хорошей зашиты передачи от загрязнений. Шариковинтовые передачи применяют в механизмах точных перемещений, в следяших системах и в ответственных силовых передачах (станкостроение, робототехника, авиационная и космическая техника, атомная энергетика, кузнечно-прессовое оборудование и др.).
Устройство и приицип работы. При врашении винта шарики увлекаются в движение по винтовым канавкам, поступательно перемешают гайку и, выкатываясь из резьбы, через перепускной канал (канал возврата) возврашаются в исходное положение. Таким образом перемешение шариков происходит по замкнутому внутри гайки контуру. Наиболее распространена конструкция ШВП, в которой канал возврата соединяет два соседних витка. В станкостроении применяют трехконтурные гайки. Перепускной канал выполняют в специальном вкладыше, который вставляют в овальное окно гайки. В трех- контурной гайке предусматривают три вкладыша, расположенные под углом 120' один к другому и смешенные по длине гайки на один шаг резьбы по отношению друг к другу.
Таким образом шарики в гайке разделены на три (по числу рабочих витков) независимых группы. При работе передачи шарики, пройдя по винтовой канавке на винте путь, равный длине одного витка, выкатываются из резьбы в перепускной канал вкладыша и возврашаются обратно в исходное положение на тот же виток гайки. ШАРИКОВЫЕ ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ 786 1.
Размеры разгрузочиьи каиавок, мм Шаг резьбы Р Номинальный г диаметр дв Шаг резьбы Р Номинальный диаметр до 50 50 63 80 80 100 100 125 2,5 5,0 10,0 5,0 10,0 5,0 6,0 10,0 5,0 10,0 12,0 10,0 10,0 20.0 10,0 20,0 20,0 1,50 1,80 1,50 1,50 3,00 1,50 3,00 3,00 16 25 25 32 32 40 40 40 50 0,85 0,95 0,85 0,85 1,60 0,85 1,60 1,60 1,00 1,50 1,00 1,50 1,00 1,00 1,50 1,00 0,55 0,85 0,55 0,85 0,55 0,55 0,85 0,55 Предпочтительные шаги Профиль резьбы. Основные параметры полукруглого профиля резьбы (рис. 1, а): Я=(0,515...0,525) О, - радиус канавок; а =45' — угол контакта шариков; ~=агсг8 [Р~ /(хдо)] — угол подъема резьбы (здесь е — число заходов резьбы). На рис. 1, б показан в нормальном сечении профиль резьбы винта с разгрузочной канавкой, а в табл.
1 приведены размеры разгрузочных канавок по ОСТ 2 Р31-5-89. ШВП е предварительиым иатягом. С целью устранения осевого зазора в сопряже- ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И РАЗМЕРЫ нии винт-гайка и повышения тем самым осевой жесткости и точности перемешения Шариковые винтовые передачи приведомого элемента ШВП собирают с пред- меняют в широком диапазоне размеров варительным натягом. (табл.
2). 2. Типоразмеры шариковых виитовых передач по ГОСТ 25329-82 ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И РАЗМЕРЫ 787 Длина резьбы винта Б не более Общая длина винта Са, не более Диаметр шарика ю,„ Шаг резьбы Р Диаметр опорных шеек Н1, не более Номинальный диаметр до 4. Основные размеры бескорпусиых ШВП, мм Диаметр шарика 0„ Номинальный диаметр Но Шаг резьбы Р Номинальный диаметр с(в Диаметр шарика 0„ Шаг резьбы Р Технические условия на шари- ковинтовые передачи, применяемые в станкостроении, установлены ОСТ 2 Р31-5- 89 Этот стандарт распространяется на ц1ВП, применяемые для комплектации металло- и деревообрабатывающих станков, промышленных роботов, кузнечно- прессового оборудования. Стандарт устанавливает основные раз- меры, основные параметры, комплектность, маркировку, порядок и состав приемо- сдаточных испытаний, упаковку, условия транспортирования и хранения, указания по эксплуатации и гарантии завода- изготовителя централизованно изготовляе- мых ШВП.
В стандарте учтены требования 180/РР 8931, 180/0Р 8932, 180/0Р 3408, 1Ю/РР 9783, 180/0Р 9784, Основные размеры ШВП приведены: 3. Основные размеры корпусных - в табл. 3, бескорпусных - в табл. 4. Размеры даны для трехконтурных гаек. Для гаек с иным числом контуров размеры должны быть пересчитаны, Корпусные передачи изготовляют в 4-х исполнениях: 1 — ШВП с одной или двумя гайками без корпуса; 11 - ШВП с двумя гайками в цилиндрическом корпусе, имеющем фланец; 111 — ШВП с двумя гайками в призматическом корпусе, имеющем сквозные крепежные отверстия; 1У - ШВП с двумя гайками в призматическом корпусе, имеющем глухие резьбовые крепежные отверстия. Применение ШВП исполнения 111 является непредпочтительным. Бескорпусные ШВП рекомендуют применять при новом проектировании.
корпусиых ШВП, мм ШАРИКОВЫЕ ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ 788 НОРМЫ ТОЧНОСТИ Рые. 2 5. Допускаемые зиачеиия показателей 1'300 и К2„р, мм По точностным параметрам ШВП разделяют на позиционные и транспортные (ОСТ 2 Р31 — 7 — 88). Позиционные ШВП позволяют произвести косвенное измерение осевого перемещения в зависимости от угла поворота и хода резьбы винта. В транспортных ШВП перемещения измеряют прямым методом с помощью отдельной измерительной системы, не зависящей от угла поворота винта. Классы кинематической и геометрической точности ШВП должны соответствовать ОСТ 2 Р31-4-88. Согласно этому стандарту установлены классы точности для позиционных (П) и транспортных (Т) ШВП соответственно: П1, П3, П5, П7 и Т1, Т3, Т5, Т7, Т9.
Т10. Киыематычеекую точыоеть ШВП характеризуют кинематической погрешностью винтовой пары — разностью между действительным и номинальным осевыми перемещениями одной из сопряженных деталей винтовой пары в их относительном движении. Под наибольшей кинематической погрешностью понимают наибольшую алгебраическую разность значений кинематической погрешности винтовой пары в пределах заданной длины осевого перемещения.
Зависимость кинематической погрешности винтовой пары от номинального осевого перемещения представлена на рис. 2. Отклонение кинематической погрешности на всей измеряемой длине 1я резьбы не должно превышать допускаемого значения е„. В качестве других нормируемых показателей кинематической точности приняты: 1'нр — ширина полосы колебаний кинемагической погрешности на измеряемой длине („ резьбы; 1 3ввр — ширина полосы колебаний кынематической погрешности в пределах, 300 мм измеряемой длины резьбы; ширина полосы отклонения пульсаций кинематической погрешности в пределах одного оборота, т.е.
в пределах хода Рь резьбы. Допускаемые значения нормируемых показателей (табл. 5 и 6) регламентированы ОСТ 2 Р31-4-88, в котором учтены требования ИСО. Выутрызаводекые прыемоедаточыые ыпрмы кыыематычеекой точности (ОСТ 2 Р31-5- 89). Ширина полосы колебаний отклонения действительного перемещения от номинального, оцениваемая параметром $'ир, для позиционных ШВП на всей измеряемой длине !„резьбы по внутризаводскым приемосдаточным нормам кинематической точности должна быть не более значений, указанных в табл. 7. Внутризаводские приемосдаточные нормы точности на внутришаговое отклонение 1'2, не подлежат ужесточению, так как они находятся на уровне лучших миро- вых стандартов и на пределе возможностей технических измерений.
НОРМЫ ТОЧНОСТИ 789 6. Допускаемые значения показателей е и $'„р кииематической точности. мм П р и меча н и е. Для транспортных ШВП всех классов точности значения $'ир не регламентируют, а значение ер 2 !и $'моор/300. 7. Нормы кииематической точности, мм 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 0,006 0,007 0,008 0,009 0,010 0,011 0,013 0,015 0,018 0,022 0,026 0,032 0,006 0,006 0,007 0,007 0,008 0,009 0,010 0,011 0,013 0,015 0,017 0,021 0,006 0,006 0,007 0,007 0,008 0,009 0,010 0,011 0,013 0,015 0,017 0,021 0,012 0,013 0,015 0,016 0,018 0,021 0,024 0,029 0,035 0,041 0,050 0,062 0,076 0,012 0,012 0,013 0,014 0,016 0,017 0,019 0,022 0,025 0,029 0,034 0,041 0,049 0,012 0,012 0,013 0,014 0,016 0,017 0,019 0,022 0,025 0,029 0,034 0,041 0,049 0,023 0,025 0,026 0,029 0,031 0,035 0,039 0,044 0,051 0,059 0,069 0,082 0,099 0,119 0,023 0,025 0,027 0,030 0,035 0,040 0,046 0,054 0,065 0,077 0,093 0,115 0,140 0,170 0,023 0,025 0,026 0,029 0,031 0,035 0,039 0,044 0,051 0,059 0,069 0,082 0,099 0,110 0,005 0,005 0,005 0,006 0,007 0,008 0,009 0,010 0,011 0,013 0,015 0,018 0,052 0,056 0,062 0,070 0,079 0,091 0,105 0,124 0,148 0,176 0,213 0,261 0,320 0,393 0,473 0,008 0,010 0,010 0,012 0,013 0,015 0,016 0,018 0,021 0,024 0,029 0,035 0,041 0,052 0,055 0,058 0,062 0,068 0,074 0,082 0,093 0,106 0,123 0,143 0,170 0,203 0,244 0,298 0,018 0,020 0,020 0,023 0,025 0,027 0,030 0,035 0,040 0,046 0,054 0,065 0,077 0.093 ШАРИКОВЫЕ ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ 790 ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ШВП вовать значениям, приведенным в табл.