2 том (555893), страница 111
Текст из файла (страница 111)
Значение радиального биения резьбы винта относительно центровых отверстий, мм 2. Показател 2.1. Удельная масса (отношение массы гаечной группы к номинальному диаметру), кг/мм ания металлов ного ислользов Эффективность использования материала в конструкции ь эконом 3. Показ 2. 3 1 Долговечность. млн об Показате ости 11. Типоразмер передачи !номинальный диаметрх шаг), мм 1 2.
Габаритные размеры гайки передачи, мм 13. Максимальные дли- ны винта и резьбы, мм 1.4. Точность перемеше- ния, мкм 1.5. Максимальный момент холостого хода, Н м 1,6. Минимальный момент холостого хода, Н м 1.7. Колебание момента холостого хода в пределах одного оборота винта, Нм 1.8. Динамическая грузо- подъемность, Н 1.9. Статическая грузоподъемность, Н !.1О. Максимальный осе- вой зазор„мм 1.11. Осевая жесткость, Н/мкм 4 4 1. Удельная трудоемкость производства. нор- мо-час 14. Показателн качества ШВП атель надежност Свойство объекта сохранять работоспособное состояние при установленной системе технического обслуживания и ремонта ль технологичн Приспособленность к условиям производства.
Эконом и ч ность по трудоемкости и использованию металла Применяемость в документах' Т3 ОСТ ТУ КУ НИР ОКР ШАРИКОВЫЕ ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ 796 Продолжение табл. 14 Применяемость в документах' Характеризуемое свойство Обозначение Наименование показателя Т3 ОСТ КУ НИР ОКР ндартизации и унификации 5.
Показатель ста 5.1. Коэффициент применяемости. %о 6. Патентно Степень заимствова- ния -правовой показатель Приоритет внутри страны и за рубежом 6.1. Коэффициент патентной чистоты " ТЗ вЂ” техническое задание; НИР— научно-исследовательская работа; ОКР— опытно конструкторская работа; ОСТ - отраслевой стандарт; ТУ - технические условия; КУ вЂ” карта технического уровня. 15. Схемы закрепления вннта Схема Способ заделки винта ВЫБОР И РАСЧЕТ ШАРИКОВИНТОВОЙ ПЕРЕДАЧИ (ШВП) Критерии работоспособности и расчета ШВП.
Шариковинтовая передача должна удовлетворять следу юц>им критерия.> рабозосиособ>>оети к>»>т>1 кт>1>и> си>ги !ос кои прочности рабочих !ии>1рхи> с>си вии>.1, !дики и ша- Преимущественное прил>енение в станкостроении имеют схемы с односторонней (схема 3) и двусторонней (схема 4) осевой заделкой. Жестко заделанную опору могуг составлять, например. два радиально-упорных шариковых или роликовых подшипника, или два упорно-радиальных подшипника с углом контакта 60', или один комбинированный (двойнои упорный совместно с радиальным). Шарнирную опору составляет один радиальный шарикоподшипник или упорный роликовый подшипник совместно с радиальным шариковым. Например, в опорах винтовых механизмов приводов подач рабочих органов станков и гибких сверлильно-фрезернорасточных производственных модулей применяют (ОСТ 2 Н62-6-85): комбинированные роликовые подшипники по ГОСТ 26290-90; упорные роликовь>с подшипники по ГОСТ 23526-79; )к! !и;!>1! !и !е и>,>рикои>!'иии11!!ики 1!о Г(К "Г 7242-81 Затяжку подшипников выполняют гайками шлицевыми по ГОСТ 11871-88.
Для компенсации тепловых удлинений в механизмах по схемам 3 и 4 винт может быть растянут силой, равной максимальной осевой нагрузке. В ОСТ 2 Н62-6-85 приведены также числовые значения жесткостей комбиниро ванных и упорных подшипников, расчет жесткости ШВП, основные параметры и размеры муфт привода подач с ШВП, Рекол>ендуел!ые исполнения местных зашитных устройств и их размеры, рекомендуе мые исполнения общей зашить>. В1!!ВОР И РЛС!1Р Р 1ЦВП 797 Рцков; - сопротивлению контактной устаяос(и рлоочих поверхностей; — заданной жесткости; — статической устойчивости: - динамической устойчивости; - прочности стержня винта.
Расчет передачн. В соответствии с основными критериями работоспособности шариковинтовых передач расчет ведут по дина.!!ической грузоподьегпностп для преЮ— цреждения усталостного разругаенпя (выкрашивания рабочих поверхностей) и по сп!атпческой грузоподье.!(ности для предупреждения пластического дефор!(ирования те.! и поверхностей качения.
Исходные данные для расчета. Основнымн исходными параметрами при проектнох! расчете шариковинтовой передачи являются; исполнение (корпусная, бескорпусная); — тип передачи (с предвар!свальным натягом. с зазором); - число заходов резьбы (; = 1-:3); — число рабочих витков гайки ((и =1-:6): минимально необходимая жесткость 'Л, Н,'мкм); — требуемый ресурс ( (.(,, ч); — вероятность безотказной работы ( Р, . — класс точности по ОСТ 2 Р31-4-88; твердость рабочих поверхностей ! НКС,); — ведуший элемент (винт, гайка): — слех!а закрепления винта; — длина неопорнои части винта ( (, мм): коэффициент запаса по частоте врашсния ( К, ); коэффициент трения качения (('к . мм); качество материала деталей передачи ! характеристика плавки): циклограмма нлгрхжения. задаваемая значениями осевой силы Е, (Н).
частоты враш! ния и; (мин-') и времени работы (,. ! "с) на каждом уровне Переменный режим может быть прел!а!!лен обшим ч!!с.ъ!х! г уроинеи нлгруксния. Из них ! — числ<! уроинси нлгр)ы— !!ия с оссиыми с!!.'>;!х!!! олн<но (положи!сл! ного) направления и ( г — (' ) — с осевыми силами противоположного (отрицательного) направления. Условно за положительное можно принять направление действия осевои силы на передачу со стороны левой гайки. за отрицательное — со стороны правой ганки.
Выявление макснмальпых параметров. Из числа заданных в циклограмме нагружения выявляют наибольшую; — силу (по абсолютной величине), Н, Р!!!ах = Р( гпах~ частоту врашения, мин ', (2) п,„„= и;„„х Определе вне корректирующих коэффнпиентов. Влияние точности изготовления пе- редачи учитывают введением в расчетные формулы коэффициентов Кт, Кто, К я (табл. 16), При выполнении расчетов для вероят- ности Р, безотказной работы более 90 % вводят коэффициент КР (табл. 17). Обычно применяют одноконтурную (- = ! ) трехвитковую гайку; (, = 3. Для передач с другим числом рабочих витков вводят в расчет коэффициенты К;, К(в учета числа витков гайки (табл. 18).
Такие параметры передачи, как грузо- подъемность и жесткость, указаны в стан- дарте лля ШВП с трехвитковыми гайками. При числе витков 1, 2, 4, 5 и 6 значения динамической грузоподъемности должны быть уменьшены в К; раз, а значения ста- тической грузоподъемности и осевой жест- кости — в К,в раз, Снижение динамической и статической грузоподъемности с уменьшением твердо- сти поверхности качения ниже 61НКС, учитывают соответственно коэффициента- ми Кн и Кнв, значения которых вычис- ляют по формулам 14]: Кн =(НКСэ(61)' Кно =(НКСа/61)~' Влияние качества материала деталей перслачи на сопротивление контактной усталости у гитывают введением коэффиц!!ентл А„Обычно К„= 1, но при из!'отоилении !1!ВП и! иысококлчсстиснных стллсй, пс!!!ч- ШАРИКОВЪ|Е ВИНТОВЪ|Е ПЕРЕДАЧИ 798 К = КтКРКОКм / К~, КО = КтОКНО / КгО.
16. Значения коэффнцнентов точностн К„ К,е, К,я 17. Значения коэффициента Кр 18. Значения коэффнцнентов Кв Кн СОа ппп = Ргпах / КО. ченных электрошлаковым или вакуумным переплавом, принимают К„равным 1,4 и 1,7 соответственно. Таким образом, корректируюшие коэффициенты К и КО для вычисления рас- Предварн тельный выбор типоразмера ШВП. С целью ускорения выбора типоразмера ШВП из числа стандартных можно использовать следующие рекомендации.
Для передачи с натягом минимально необходимая базовая динамическая грузоподъемность из условия сохранения натяга и достижения требуемой жесткости Са „„и = 1,25 Г„п / К . Для передачи с зазором минимально необходимая базовая статическая грузоподъемность из условия обеспечения статической прочности По таблицам стандарта отыскивают типоразмер, удовлетворяющий условию: для передач с натягом Са > Саппп ', для передач с зазором Со, > СО„,„п, . Выбирают по табл. 12, 3 и 4 для выбранного типоразмера ШВП значения: четных значений соответственно динамиче ской и статической грузоподъемности до — номинальный диаметр, мм; Р- шаг, мм; Р„, — диаметр шарика, мм; С вЂ” базовая динамическая грузоподьемность, Н; СО - базовая статическая грузоподъемность, Н.
Вычисляют значения скорректированной динамической Са и скорректированной статической СО„грузоподъемности: Сар = КСа и СОар = КОСОа Для передачи с натягом выполняют оценку выбранного типоразмера передачи по возможной силе Р„„предварительного натяга и максимально достижимой жесткости Ягпп„. Чтобы в процессе работы не произошЛо полной Разгрузки нерабочей гайки, сиЛУ ВЫБОР И РАСЧЕТ ШВП 799 р„„ (Н) предварительного натяга назначают равной ~нат =(0,1.
0,2) С ./' р ~(~ '~ ')/~ 1 1 Максимально достижимая жесткость выбранного типоразмера ШВП при силе предварительного натяга Гнат =0,2 С [4]: где К, - коэффициент, учитывающий неполноту рабочего витка вследствие наличия шариков в перепускном канале, к = ~ — за )а с~к)Р~ /) ш%Д) Если жесткость Я,па„меньше заданной Я в исходных данных, то нужно перейти на следующий типоразмер передачи с большим значением динамической грузоподъемности. Если ло предварительной оценке получен положительный результат ( Я„„„> Я), то вычисляют фактическую жесткость Яфак передачи, Н/мкм: 2+1 При этом изменяют силу предварительного натяга в рекомендуемых пределах [Е„„.
=(0,1...0,2) С...] до выполнения условия обеспечения требуемой жесткости; (6) ~фак — ~ Вычисление эквивалентной нагрузки. При эксплуатации на ШВП воздействуют Различные осевые силы, отличающиеся значением, направлением, временем действия лри различных частотах вращения. Под эквивалентной динамической нагрузкой ШВП понимают такую постоянную осевую силу, при действии которой долговечность передачи будет такой же, как лри реальных условиях нагружения. Методика определения эквивалентной нагрузки приведена в ОСТ 2 Р31-5-89. .Рр Ргпах ШВП с натягом ШВП с зазором Средняя частота вращения ведущего элемента лри действии осевых сил одного направления (с числом ~' ступеней такого при условии ~нат > 0,25Гв,ак, нагружения) в соответствии с циклограм- мой Эквивалентная нагрузка при действии осевых сил такого направления в соответствии с циклограммой нагружения Для осевых сил противоположного направления [с числом (г — 1') ступеней такого нагружения] в соответствии с циклограммой и общим числом г ее ступеней нагружения и „,р — ",> (л„, г„; ) /",> г„;; При расчете на ресурс ШВП с зазором принимают в качестве эквивалентной нагРУзки гЕ наибольшУю из ОаЕ и 0„Е Р'Е=ОлЕ или ГЕ=ОлЕ (5) и соответствующую ей среднюю частоту вращения л,р = лл,р или л,р = лл,р При расчете на статическую грузоподьемность ШВП с зазором расчетной силой г" служит наибольшая по абсолютной величине из заданных в циклограмме [см.
Для передачи с натягом эквивалентную нагрузку находят с учетом силы Гнат преЛ- варительного натяга [Ц. ШВП с натягом состоит из двух гаек, каждая из которых после сборки нагружена осевой силой Ен„натяга. Внешняя осевая сила г изменяет силы, действующие на гайки, нагружая одну гайку (рабочую) и разгружая другую (нерабочую). Как показали исследования [4[, при достижении силой 800 ШАРИКОВЪ|Е ВИНТОВЪ|Е ПЕРЕДАЧИ Ол~' = хнат ( + 0Л~л~' / ~нат )2' — правую (нерабочую) гайку 0п1 = 0л1 — ~л1. Циклограмма нагружения представлена числом ( г - /') уровней нагружения с осевыми силами Еп; отрицательного направления, за которое принято направление действия осевой силы на передачу со стороны правой гайки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
