Шарико-винтовая передача (ШВП)
Добавлено: 30 янв 2012, 11:55
Шарико-винтовая передача (ШВП, ПВГК - передача винт-гайка качения) представляет собой механизм для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот. ШВП обладает всеми основными техническими преимуществами передачи винт-гайка скольжения, но при этом исключает её главные недостатки, такие как низкий КПД, повышенные потери на трение, быстрый износ.
Конструктивно ШВП состоит из прецизионного накатного или шлифованного винта и гайки с винтовыми канавками криволинейного профиля. Канавки служат дорожками качения для размещенных между витками винта и гайки шариков (смотрите фото). Перемещение шариков происходит по замкнутой траектории – при вращении винта шарики вовлекаются в движение по винтовым канавкам, поступательно перемещают гайку и через перепускной канал (канал возврата) возвращаются в исходное положение. Каналы возврата выполняются в специальных вкладышах, которые вставляются в соответствующее окно гайки, по числу рабочих витков.
В процессе производства шарико-винтовой передачи проводится предварительный натяг для устранения осевого зазора и другие меры, чтобы обеспечить высокую точность позиционирования. Для предупреждения преждевременного усталостного выкрашивания, пластического деформирования и изнашивания, влияющих на точность, скорость перемещения и другие характеристики ШВП, применяется комплекс защитных мер, в том числе смазка и защита винта и подвижных элементов от пыли, влаги и механических частиц. Одной из наиболее эффективных мер служит специальная физико-химическая обработка компонентов ШВП, обеспечивающая увеличение твердости поверхностного слоя и сохранение точностных характеристик (азотирование, обработка токами СВЧ и пр.).
Основные достоинства шарико-винтовой передачи:
• малые потери на трение;
• высокая нагрузочная способность при малых габаритах;
• размерное поступательное перемещение с высокой точностью;
• высокое быстродействие;
• плавный и бесшумный ход.
Шарико-винтовые передачи применяют в исполнительных механизмах, в следящих системах и в ответственных силовых передачах (станкостроение, робототехника, авиационная и космическая техника, атомная энергетика и др.). Благодаря компактным размерам и простоте конструкции ШПВ могут быть легко интегрированы в различные машины и механизмы, в том числе с гидравлическим и пневматическим приводом.
В ЭлТПА шарико-винтовые передачи работают в паре с серводвигателями смыкания, впрыска, выталкивания и подвода сопла. Множество производителей подшипников разрабатывают и производят ШВП для инжекционно-литьевых машин, но наибольших успехов в этой отрасли добилась японская компания NSK. ШВП компании NSK используют большинство ведущих производителей ЭлТПА. NSK производит подшипники с 1916 года. Это первая компания в Японии, которая начала производить шариковые подшипники. В настоящий момент производственная программа включает сверхпрецизионные и роликовые подшипники, корпусные подшипники, однорядные и двухрядные радиально-упорные шарико-подшипники, системы линейного перемещения, шпиндели, шарико-винтовые передачи.
Конструктивно ШВП состоит из прецизионного накатного или шлифованного винта и гайки с винтовыми канавками криволинейного профиля. Канавки служат дорожками качения для размещенных между витками винта и гайки шариков (смотрите фото). Перемещение шариков происходит по замкнутой траектории – при вращении винта шарики вовлекаются в движение по винтовым канавкам, поступательно перемещают гайку и через перепускной канал (канал возврата) возвращаются в исходное положение. Каналы возврата выполняются в специальных вкладышах, которые вставляются в соответствующее окно гайки, по числу рабочих витков.
В процессе производства шарико-винтовой передачи проводится предварительный натяг для устранения осевого зазора и другие меры, чтобы обеспечить высокую точность позиционирования. Для предупреждения преждевременного усталостного выкрашивания, пластического деформирования и изнашивания, влияющих на точность, скорость перемещения и другие характеристики ШВП, применяется комплекс защитных мер, в том числе смазка и защита винта и подвижных элементов от пыли, влаги и механических частиц. Одной из наиболее эффективных мер служит специальная физико-химическая обработка компонентов ШВП, обеспечивающая увеличение твердости поверхностного слоя и сохранение точностных характеристик (азотирование, обработка токами СВЧ и пр.).
Основные достоинства шарико-винтовой передачи:
• малые потери на трение;
• высокая нагрузочная способность при малых габаритах;
• размерное поступательное перемещение с высокой точностью;
• высокое быстродействие;
• плавный и бесшумный ход.
Шарико-винтовые передачи применяют в исполнительных механизмах, в следящих системах и в ответственных силовых передачах (станкостроение, робототехника, авиационная и космическая техника, атомная энергетика и др.). Благодаря компактным размерам и простоте конструкции ШПВ могут быть легко интегрированы в различные машины и механизмы, в том числе с гидравлическим и пневматическим приводом.
В ЭлТПА шарико-винтовые передачи работают в паре с серводвигателями смыкания, впрыска, выталкивания и подвода сопла. Множество производителей подшипников разрабатывают и производят ШВП для инжекционно-литьевых машин, но наибольших успехов в этой отрасли добилась японская компания NSK. ШВП компании NSK используют большинство ведущих производителей ЭлТПА. NSK производит подшипники с 1916 года. Это первая компания в Японии, которая начала производить шариковые подшипники. В настоящий момент производственная программа включает сверхпрецизионные и роликовые подшипники, корпусные подшипники, однорядные и двухрядные радиально-упорные шарико-подшипники, системы линейного перемещения, шпиндели, шарико-винтовые передачи.
