Проников А.С. 1995 Т.2 Ч.1 (830965), страница 45
Текст из файла (страница 45)
10 мм Допуск на радиальное биение, мкм, наружного диаметра при длине винта 1 — 2 м Среднего диаметра резьбыгайки (в сторону «+~), мкм, при Р=б... 10 мм +6 18 18 +12 35 25 12 18 150 250 100 120 . 60 40 100 60 Положение полей допусков, определяемых основными отклонениями, и степени точности, принятые в системе допусков для однозаходной трапецеидальной резьбы, представлены в ГОСТ 9562 — 81. В дополнение к указанным стандартизованным допускам на резьбу для ходовых винтов и гаек к ним предусмотрено следующее. 1. Допуски на постоянство размера наружного диаметра винта и внутреннего диаметра гайки. Колебания размера должны укладываться в поля допусков 115 для винтов и Н6 для гаек:к винтам О, 1 и 2-го классов точности, Ь7 и Н7 — для 3-го класса, г7 и Н8 — для 4-го класса точности.
2. Допуски на внутренний диаметр резьбы устанавливают по Н6 6.3. Допуски на ходовые винты и гайки для гаек к винтам О, 1 и 2-го классов„Н7 — для 3-го класса; Н8 — для 4-го класса точности. Это распространяется только на те случаи, когда внутренний диаметр, резьбы служит технологической базой для окончательной обработки корпуса гайки. 3. Допуски шага, угла профиля, круглости среднего диаметра и биения наружного диаметра резьбы винта и отклонения среднего диаметра резьбы гайки следует назначать с учетом значений, указанных в табл.
6.3. Передача ходовой винт — гайка с трапецеидальной резьбой Для ходовых винтов необходимо указывать профиль резьбы, ее направление, номинальный диаметр, шаг, длину и вид концов для опор винта и установки элементов привода.,Конструкции ходовых винтов отличаются простотой формы и отсутствием резких переходов, способствующих деформированию его при обработке. Длинные ходовые винты для облегчения их обработки делают составными (табл. 6.4). 6.4.
Способы соединения частей ходовых винтов Примечание Способ соединения Схема соединения Резьбовое посредством внутренней проставки, клина и конического штифта — ~~ЩБ7ее— = -=э Обе части ходового винта изготовляют отдельно с окончательным шлифованием резьбы То же Резьбовое посредством хвостовика с при- ' Е:ЯЯЯ ~~)Я:~~: менением клина Среднюю часть ходового винта изготовляют отдельно с окончательным шлифованием резьбы Конусное с применением конических штиф.- тов Привод винта или гайки осуществляется через соединительную муфту, шестерню или зубчатую ременную передачу. Опоры винтов должны удовлетворять следующим основным требованиям: обеспечивать, малые осевые и радиальные биения при вращении винта; не допускать несовпадения осей винта и гайки при монтаже на станке; обеспечивать высокую жесткость в осевом направлении; обеспечивать требуемую долговечность для сильно нагруженных винтов.
Винт в осевом направлении фиксируют обычно одной опорой, реже двумя. Зазор в гайках винтовых передач регулируют специальными устройствами, а зазор в опорах винта — регулировочными гайками. Концы ходовых винтов для передач винт — гайка с трением качения и скольжения могут иметь пять исполнений (рис. 6.2). Размеры 6.6. Размеры, мм, фланцевых гаек (бронза) ходовых винтов с трапецеидальной резьбой Тг Расчет передачи ходовой винт= гайка с трением скольжения. При проектировании передачи ходовой винт — гайка выбирают размер вин- та, гайки, профиль и шаг резьбы опор ходового винта и др. Типораз- мер передачи выбирают из условия допустимых значений сил растяже- ния и сжатия (табл. 6.7).
В формулах для расчета приняты следующие обозначения: Р, А., дз, В4, Н1, а, — параметры трапецеидальной резьбы, мм (см. рис. 6.1); Е, 6 — модули упругости:соответственно при растяжении и кручении, МПа; И~ и Хр — моменты соответственно сопротивления и инерции, мм', поперечное сечение Р, мм', винта; т~ — КПД резьбы; ~ — число витков гайки; а,— предел текучести материала, МПа; Х вЂ” угол подъема вин- товой линии резьбы; о — угол трения резьбы; Я вЂ” осевая сила, дей- ствующая на винт, Н. 1. Расчет на ианосостойкость.
Давление на один опорный виток, МПа, ~Мну ~ро' рай=5... где ро=2...4 МПа для винтов О, 1, 2-го классов точности; ... 1'2 МПа для винтов 3-го и 4-го,классов точности. П р и м е ч а н и е. Нагрузка по виткам считается равномерно распределенной. Длина гайки, мм, 29 Е,= —. ЛАЙРо ' 2. Расчет на,прочность ходовых винтов. Эквивалентное (приведенное) напряжение, МПа, где а=3... 5 — коэффициент запаса. 10Х2 10ХЗ 12ХЗ 14Х4 15Х4 18Х4 20Х4 22Х5 24Х5 26Х5 28Х5 ЗОХ6 32Х6 36Х6 4ОХ7 44Х7 48Х8 50Х8 6ОХ9 25 25 28 28 28 32 32 32 38 38 38 45 45 63 63 72 72 88 42 42 48 48 48 48 55 55 55 62 62 62 70 70 95 95 110 110 130 34 34 38 38 38 38 45 45 45 50 50 50 58 58 78 78 90 90 '110 5 5 6 6 6 6 7 7 7 7 7 7 7 9 9 11 11 13 25 25 35 35 35 35 44 44 44 46 46 46 54 54 66 66 75 75 90 10 10 12 12 12 12 12 12 12 14 14 14 16 16 16 16 18 18 20 6 6 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 10 10 12 12 14 14 16 для ходовых винтов с трапецеидальной Резьбой 6.7.
Допустимые значения сил растяжения и сжатия Сила сжатии, даН, при длине винта, и Сила рас- тяжения, ДаН типоразмер дередачи 5,00 4,оо 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 12,0 Тг10 ХЗ Тг12ХЗ 330 3,0 1,5,7 8,9 570 710 221 55,2 345 13,8 1,8 7,4 118,0 29,5 1040 740 9,0 6,3 14,0 225,0 56,3 100,0 1430 1408 6,1 15,6 24,4 10,8 391,0 173,8 1890 5,0 20,0 13,9 502,0 223,0 .125,5 2140 31,7 49,6 198,0 88,2 353,0 794,0 1200,0 1732,0 12,0 18,7 47,8 33,3 ,133,0 74,8 532,0 ЗОО,О 433,0 3300 17,3 192,5 108,2 770,0 2062,0 2860, О 5120,0 7560,0 Тг14Х4 Тг16Х4 Тг.18Х4 Тг20Х4 Тг22Х5 Тг24Х5 Тг26Х5 Тг28 Х5 ТгЗО Х6 Тг,32Х6 Тг36Х6 Тг40 Х7 Тг44Х7 Тг5ОХ8 Тг55Х9 Тг60 Х9 Тг7ОХ 10 Тг80 Х 10 3980 4340 5110 6830 8300 10460 13530 16260 20030 27810 37940 918,0 1271,0 2280,0 3360,0 5330,0 8940,0 12880,0 19570,0 517,0 715,0 1280,0 1890,0 ЗООО„О 5020,0 7240,0 11000,0 21200,0 229,О 318,0 569,0 840,0 1332,0 2230,0 3220,0 4890,0 9420,0 17560,0 129,0 ,178,0 320,0 472,0 750,0 1255,0 1810,0 2750,0 5300,0 9880,0 82,5 114,3 205,0 302,0 480,0 8,04,0 1160,0 1761,0 3390,0 6320,0 57,3 79,4 142,2 210,0 333,0 558,0 805,0 1222,0 2352,0 4890,0 32,2 44,7 80,0 118,0 187,0 314,0 452 0 688,0 1325,0 2470,0 20,6 28,6 51,2 75,6 120,0 201,0 290,0 440,0 848 О 1580,0 5.
Расчет ходовых винтов на устойчивость. Критическая осевая нагрузка при продольном изгибе, Н, Р = Ь~АОООд,„~~1.,Я где Ь2 — коэффициент, назначаемый в зависимости от принятой схемы крепления опор винта; Ьа — расстояние от середины опоры винта до середины опоры гайки, мм; Ы,— внутренний диаметр винта, мм.
6. Погрешность перемещения вследствие деформирования ходового винта. Если растяжению (или сжатию) и скручиванию подвержен один и тот же участок 11 ходового винта, погрешность перемещения, мм,, Л= —.+ — ". 1 = — '. (1+Ц. Ун~ Фт ЕР 2д01 р 1 ЕР Если растяжению (или скручиванию) подвержен один участок ходового винта длиной 12, а скручиванию участок 1з, погрешность перемещения Коэффициент А (рис. 6.5) учитывает увеличение погрешности пе- ОФ 45 02 Щ Рис. 6.5.
Изменение коэффициента й в зависимости от соотношения Р/А ремещения вследствие скручивания ходового винта в зависимости от Р/И2 (при расчете КПД винтовой пары приведенный угол трения р= =5'). Кривые, характеризующие погрешность перемещения вследствие деформирования ходового винта, при~ведены на рис. 6.6 Схема Рис.
6.6. Накопленная погрешность перемещения вследствие дефор- мации ходового винта: 1 — погрешность от растяжения ходового винта с опорами по схеме 1: 2— суммарная погрешность от растяжения и скручивания ходового винта по схеме 1; 8 — погрешность от сжатия ходового винта по схеме П; 4 — суммарная погрешность от сжатия и скручивания ходового винта по схеме 11 Передача ходовой в~инт — гайка с трением качения Передача ходовой винт — гайка с трением качения (ВГК) позволяет резко повысить КПД (т1 0,9) и уменьшить:изнашивание поверхностей трения, твердость которых достигает НКС,67. Для металлорежущих станков диапазон типоразмеров шариковых винтовых передач ограничен значениями от 8Х2,5 до 200Х20 мм; точность передач по классам указана в 01Х 69051 (Германия); накопленная погрешность перемещения ЛРзоо по длине 300 мм равна 5; 10; 25; 50 мкм для шлифованных резьб и 25; 50; 100; 200 мкм для резьб, обработанных тонким фрезерованием.
По ОСТ 2-Р31-4 — 88 допустимая ширина полосы Узоо на длине 300 мм равна 6, 1,2, 23, 52 мкм, рабочая температура от 20 до +100"С. Передача обладает очень высокой чувствительностью С9, 103. Основные профили резьбы передачи. Профиль резьбы задается в нормальном сечении, перпендикулярном к винтовой линии резьбы, проходит через центры шариков и лежащий на цилиндре номинальный диаметр до.
Основными профилями резьбы этой передачи являются полукруглый и арочный (рис. 6.7). Рис. 6.7. Основные профили шариковой винтовой резьбы Полукруглый профиль (рис. 6.7, а) наиболее распространен в станкостроении. Радиус канала качения к2 — — (1,04...1,03) г1. Осевой Ла и радиальный Лг зазоры определяют угол контакта а.
При малых углах контакта передача имеет низкие осевую жесткость и нагрузочную способность, так как даже незначительная осевая нагрузка вызывает большие радиальные силы, которые передача не воспринимает. Поэтому диаметральный зазор следует выбирать таким, чтобы угол контакта а=45...
60'. Арочный профиль (рис. 6.7,6) образуется из двух арок окружности радиусом г2, которые выполнены таким образом, чтобы обеспечить определенное соотношение между г~ и г2. При этом угол контакта а=45', что обеспечивает наилучшие условия грузоподъемности. Арочный профиль позволяет осуществлять передачу без зазора или с натягом за счет применения шариков, диаметр которых несколько больше номинального. Радиус канала качения шариков с четырехточечным контактом г2 — — (1,20... 1,15) г1. Основные параметры и размеры шариковых .винтовых передач 303 ° д в в ° ° в ° в ю, в в ° в ° Ф в в е$ в ° $е ° $$ ° $ $ $$$ ев$ $ «$ е $ $$ $$ ввв 1040 1212 1720 2004 П р и м е ч а н и е.