Шарико-винтовая передача (ШВП)

[Zhafir_1]

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.

[polkin]

Дополнительные данные о ШВП можно получить?
Интересует диаметр и мощности. А так же серводвигатели.

[Zhafir_1]

Уважаемый polkin, уточните пожалуйста свой вопрос. Что Вы понимаете под мощностью ШВП? Вообще эти вопросы не для обсуждения в этой ветке. Наверно Вам необходимо обратиться к производителям ШВП.

[ЗЮМ]

Характеристики 1988года. Посмотрите характеристики на современные ШВП в интернете полно сайтов и посчитайте математику.

Scan ШВП 7.jpg (60.82 КБ) 28389 просмотров

Микрон. ОДЕССА МАМА. Справочник конструктора винтовых пар есть в интернете. Понятно хотите готовый вариант. Не вижу смысла. В смысле модернизации впрыска. У вас в ОДЕССЕ все есть , посылаю кино.

[Kolovorot]

Кстати предварительный натяг делается далеко не всегда.
Шарики могут перебегать как по замкнутым контурам не отрываясь от поверхности винта, так и по каналам с выходом на внешнюю часть гайки.

[Zhafir_1]

Интересная компания. Я даже не знал о такой. Слава спасибо!

[Дамир]

Кстати предварительный натяг делается далеко не всегда.
Шарики могут перебегать как по замкнутым контурам не отрываясь от поверхности винта, так и по каналам с выходом на внешнюю часть гайки.

Есть ещё ШВП где шарики в сепараторах бегают. А на электричках BMB ШВП вообще без шариков, на фото гайка в разрезе.

[Zhafir_1]

А на электричках BMB ШВП вообще без шариков, на фото гайка в разрезе.

Тогда это не ШВП, а ВП))) Почему такое решение? Но очень интересно, Дамир может расскажешь более подробнее?

[Дамир]

А на электричках BMB ШВП вообще без шариков, на фото гайка в разрезе.

Тогда это не ШВП, а ВП))) Почему такое решение? Но очень интересно, Дамир может расскажешь более подробнее?

Подробнее не у кого было расспрашивать, манагеры как всегда нифига не знают, это я на Факуме снимал.
В этой конструкции хотели увеличить пятно контакта, я так понимаю, что бы нагрузки передаваемые были больше при тех же габаритах. Когда гайку крутишь, гремит сильно, шариковая ШВП очень мягко ходит по сравнению с этим чудом и шаг шире.... Не знаю что они хотели этим сказать или доказать, скорее всего просто понты... типа мы то же могём что то оригинальное выдать, но скорее всего это дело бесперспективное, надо брать стандартные, серийные элементы....

[Zhafir_1]

Вот ещё увидел подобное решение у одного "зелёного" европейского производителя. Они их называют ролико-винтовые пары. Похоже действительно понты, ШВП даже выглядит надёжнее, меньше всяких вращающихся приблуд)

[ЗЮМ]

Интересная компания. Я даже не знал о такой. Слава спасибо!

Случайно совпало , увидел ваш диалог , решил восполнить пробелы знаний, и полез вовсе каналы и случайно наткнулся. Оказывается ЖИЗНЬ НЕ СТОИТ НА МЕСТЕ. Спасибо за тему КОНСТАНТИН.

[ЗЮМ]

Вот ещё увидел подобное решение у одного "зелёного" европейского производителя. Они их называют ролико-винтовые пары. Похоже действительно понты, ШВП даже выглядит надёжнее, меньше всяких вращающихся приблуд)

Чутье подсказывает , что этот механизм способен нести приличные нагрузки, в то же время- низкие потери на трение + малые габариты. То есть высокий КПД. Если провести аналогию о физико механических свойствах. Например : Героторный гидромотор за один такт много входов и выходов жидкости. Что позволяет при малых габаритах развивать мощный крутящий момент. (мысли и домыслы в слух). ШВП -безусловно эксклюзив- 95% кпд. (вроде как)

[ЗЮМ]

Ремонт промышленного оборудования. ШВП- издание Гельберга 1988год.

[ЗЮМ]

Швп- 1988 год

[Hohol]

Вот ещё увидел подобное решение у одного "зелёного" европейского производителя. Они их называют ролико-винтовые пары. Похоже действительно понты, ШВП даже выглядит надёжнее, меньше всяких вращающихся приблуд)

Чутье подсказывает , что этот механизм способен нести приличные нагрузки, в то же время- низкие потери на трение + малые габариты. То есть высокий КПД. Если провести аналогию о физико механических свойствах. Например : Героторный гидромотор за один такт много входов и выходов жидкости. Что позволяет при малых габаритах развивать мощный крутящий момент. (мысли и домыслы в слух). ШВП -безусловно эксклюзив- 95% кпд. (вроде как)

Ролико-винтовые пары - это не понты. SKF их выпускает серийно. Сравнительный характеристики смотрите на http://www.lmotion.ru/screwroller.shtml. Там и каталоги можно скачать.

[Юрий Фёдорович]

Интересная компания. Я даже не знал о такой. Слава спасибо!

Случайно совпало , увидел ваш диалог , решил восполнить пробелы знаний, и полез вовсе каналы и случайно наткнулся. Оказывается ЖИЗНЬ НЕ СТОИТ НА МЕСТЕ. Спасибо за тему КОНСТАНТИН.

Действительно тема интересная. И жизнь не стоит на месте.
Предприятие, на котором я работаю, проектирует и производит автоматическое термоформовочное оборудование. Понимая, что пневмопривод уже исчерпал себя, мы приступили к разработке оборудования с сервоприводами. Сейчас мы на завершающем этапе испытаний. Результаты нас радуют. Уже сейчас понятно следующее:
1. Колоссальная экономия электроэнергии. Ведь воздух, как носитель энергии, не экономичен, да и сервоприводы имеют систему рекуперации энергии при торможении. Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений на сервоэлектропривод только за счёт экономии электроэнергии менее года. Да и ШВП имеет высокий КПД.
2. Резко повышается производительность оборудования (с предварительной вытяжкой до 35 цикл./мин.). Повышение производительности происходит не только за счёт увеличения скорости привода, сокращения времени разгона и торможения, но и за счёт точной "привязки" всех процессов к основному сервоприводу и за счёт появившейся возможности одновременно выполнять несколько технологических операций.
3. Применение ролико-винтовых пар в термоформовочном оборудовании не возможно из-за их низких рабочих скоростей.
4. Основная проблема это ресурс ШВП. Расчёты показывают, что для увеличения ресурса необходимо проанализировать нагрузочные (токовые) кривые сервопривода, определить участки ШВП с перегрузками и принять меры к уменьшению нагрузок на этих участках.
Мои выводы такие:
- За электроприводами будущее.
- Среди сдерживающих факторов можно назвать: отсутствие средств у покупателя и высокие процентные ставки по кредитам; техническая и моральная не готовность персонала, эксплуатирующего оборудование.
- Если покупать оборудование с электроприводом, то его необходимо покупать у известных производителей, которые комплексно и детально подходят к созданию такого оборудования.