Balskroef. Skroefratberekening

INHOUDSOPGAWE:

Balskroef. Skroefratberekening
Balskroef. Skroefratberekening

Video: Balskroef. Skroefratberekening

Video: Balskroef. Skroefratberekening
Video: How to calculate back driving torque for ball screws and lead screws 2024, April
Anonim

Skroeftransmissie behoort aan die kategorie meganies. Die hoofdoel van hierdie operasie is om rotasiebeweging in translasie om te skakel of omgekeerd. Hierdie tipe transmissie bestaan uit slegs twee elemente - 'n skroef en 'n moer.

Toestelbeskrywing

Soos reeds genoem, word die skroefaandrywingmeganisme gebruik om beweging om te skakel. Die mees algemene voorbeelde van die gebruik van hierdie stelsel was toestelle soos domkragte, perse, metaalsnymasjiene, walsmasjiene, heftoerusting, ens. Dit is ook opmerklik dat dit almal voorbeelde is van die omskakeling van rotasiebeweging in translasie. Maar vir die omgekeerde prosedure word hierdie toestel baie selde gebruik. Byvoorbeeld, die meganisme om die film van 'n kamera te beweeg werk op die omgekeerde beginsel van bewegingsomskakeling.

skroef rat
skroef rat

Daar is verskeie voordele van hierdie stelsel: stille werking, gladde inskakeling, eenvoudige ontwerp, groot krag kan verkry word.

Daar is egter ook 'n aantal nadele: heel dikwels hou die heliese ratstokke vas, en die doeltreffendheid daarvan, dit wil sê die doeltreffendheid, is laag.

Toestel enspesie

Daar is tans twee hoofeenhede van die stelsel. Die eerste tipe bevat 'n vaste moer en 'n beweegbare skroef, en die tweede tipe, inteendeel, het 'n beweegbare moer en 'n vaste skroef. Die eerste kategorie toestelle sluit 'n skroefdomkrag in, en die tweede groep word byvoorbeeld gebruik in die loodskroewe van masjiengereedskap en ander toestelle.

heliese ratberekening
heliese ratberekening

Daar is ook verskeie soorte skroefratte:

  • Glystelsel.
  • 'n Rolstelsel wat gekenmerk word deur die feit dat die moer groewe het waarin balle geplaas word.
  • Planetêre rolratte, wat as baie belowend beskou word, aangesien hulle deur hoë akkuraatheid en styfheid onderskei word.
  • Golftipe transmissie, dit word onderskei deur redelik klein translasiebewegings.
  • Hidrostatiese skroeftransmissie met lae wrywing, lae slytasie en redelik hoë akkuraatheid.

Knywerk en berekening

Behalwe dat daar verskeie soorte stelsels is, is daar ook verskeie soorte skroefdraad vir moer en skroef. As dit nodig is om die minste wrywing tussen dele te verseker, word 'n reghoekige aansig gebruik. Dit is egter baie belangrik om hier op te let dat die vervaardigbaarheid van hierdie tipe verbinding taamlik laag is. Met ander woorde, dit is onmoontlik om so 'n draad op 'n draadfreesmasjien te sny. As ons die sterkte van reghoekige en trapesiumdrade vergelyk, verloor die eerste aansienlik. As gevolg hiervan is die verspreiding en gebruik van reghoekige drade in skroefaandrywings erg beperk.

bal skroef
bal skroef

Om hierdie redes het die hooftipe wat vir die toestel van transmissieskroewe gebruik word, trapesiumvormige skroefdraad geword. Daardie tipe het drie tipes trap - klein, medium, groot. Die gewildste is die medium toonhoogtestelsel.

Berekening van die skroeftransmissie word verminder tot die berekening van die ratverhouding. Die formule lyk soos volg: U=C/L=pd/pK. C is die omtrek, L is die lood van die skroef, p is die spoed van die skroef, K is die aantal draaie van die skroef.

Bal Screw (BSC)

Balskroef - dit is een van die variëteite van lineêre aandrywing, wat ook dien om rotasiebeweging in translasie om te skakel. Hier is egter 'n verskil, naamlik dat hierdie tipe stelsel deur baie min wrywing gekenmerk word.

bal skroef
bal skroef

Die rol van die skroef in sulke stelsels word verrig deur die as, wat gewoonlik van baie sterk staal gemaak is. Op sy oppervlak het hierdie toestel trapmeulens met 'n spesifieke vorm. Dit is so 'n toestel wat in staat is om met die moer te werk. Hulle werk word egter nie direk uitgevoer soos in 'n konvensionele skroefrat nie, maar deur klein balletjies. Dit gebruik die beginsel van rollende wrywing.

Hierdie beginsel van interaksie bied baie hoë werkverrigtingskoëffisiënt (COP), sowel as hoë oorlading-eienskappe.

Toepassing en ontwikkeling van balskroewe

Ballskroef word die meeste gebruik in industrieë soos vliegtuigvervaardiging, in vuurpylwetenskap om roere te beweegoppervlaktes in voertuie. Die wydste gebruiksreeks van so 'n stelsel kan waargeneem word in presisie-ingenieurswese, veral in CNC-masjiene.

Die geskiedenis van hierdie skroef is nogal ongewoon, aangesien die heel eerste mees akkurate balskroef verkry is met 'n lae-presisie konvensionele skroef. Die toestel het die volgende voorkoms gehad: 'n klein struktuur van verskeie moere, gespan deur 'n veer, is op die skroef gemonteer, waarna dit oor die hele lengte gelap is.

heliese rat
heliese rat

Dit het moontlik geword om die steekfoute van beide die skroef en die moer te gemiddelde deur die elemente langs die basis te beweeg, asook deur die spanningsrigting te verander.

Gebruik balskroewe

Om 'n lang lewensduur van die kogelskroef te bereik, is dit nodig om die bedryfsreëls van hierdie stelsel te volg. Om al sy aanwysers op die regte vlak te kan handhaaf, insluitend akkuraatheid, is dit baie belangrik om die netheid van die werkruimte van die toestel te monitor. Die werkende stoom moet nie aan skuurdeeltjies soos stof, skyfies, ens. blootgestel word nie.

skroefaandrywing meganisme
skroefaandrywing meganisme

Sulke probleme word meestal opgelos deur geriffelde beskerming van rubber of polimeermateriaal op die skroef met die moer te installeer. Dit skakel die moontlikheid van besoedeling heeltemal uit. As die stelsel in oop modus werk, kan hierdie probleem op 'n ander manier opgelos word. In sulke gevalle word 'n kompressor geïnstalleer, wat onder hoë druk gesuiwerde lug aan die werkende stoom verskaf.

OmdatAangesien die stelsel op die beginsel van rollende wrywing werk, word dit moontlik om vooraf te laai, wat jou toelaat om onnodige ratspeling te verwyder. Terugslag is die gaping wat vorm tussen rotasie- en translasiebeweging op die oomblik wanneer dit sy rigting verander.

Transmissiekwaliteit

Soos enige ander stelsel, het hierdie een sy voordele en nadele.

Die nadele van die toestel sluit in die feit dat daar 'n kans is vir omgekeerde transmissie as die werkshoek van die balskroef te groot is. Dit gebeur omdat daar te min wrywing is sodat die moer nie sluit wanneer dit opgelig word nie. Dit dra lineêre krag oor na wringkrag. Boonop word die gebruik van sulke transmissiestelsels op handtoestelle nie aanbeveel nie.

tipes skroefratte
tipes skroefratte

Die voordeel is dat die lae persentasie wrywing lae dissipasie veroorsaak, wat op sy beurt die doeltreffendheid van die hele stelsel aansienlik verhoog. Volgens hierdie aanwyser is die balskroef beter as enige ander analoog van die transmissie, wat betrokke is by die transformasie van rotasiebeweging in translasie. Die maksimum doeltreffendheid vir die mees algemene balskroewe oorskry 90%. Ter vergelyking, kom ons sê dat die naaste metrieke of heliese ratte 'n maksimum doeltreffendheid van 50% het.

Omdat daar feitlik geen glip in die bolskroef is nie, het dit 'n positiewe uitwerking op die verhoging van die dienslewe van die bolskroef en op die ekonomie, aangesien staantyd vir herstelwerk, smering of vervanging van onderdele aansienlik verminder word. Daarom is hierdie toestelle die meestewinsgewend.

Vervaardiging en akkuraatheid

Die mees hoë-presisie-kogelskroefskroewe kan slegs verkry word deur die materiaal te slyp. Daar is 'n ander manier om 'n skroef te kry - dit is kartel. Die koste sal baie laer wees as slyp, maar die produkfout sal ongeveer 50 mikron per 300 mm slag wees. Let daarop dat die mees hoë-presisie grondonderdele gekenmerk word deur 'n fout van 1-3 mikron per 300 mm, en sommige selfs minder. Om 'n blanko vir die toekomstige skroef te bekom, moet die materiaal 'n rowwe bewerkingsproses ondergaan, waarna dit verhard en tot die verlangde toestand gemaal word.

Die instrumentale aansig van die balskroef het die meeste 'n akkuraatheid van tot 250 nm per sentimeter. Om sulke produkte te maak, is dit nodig om deur die proses van maal en maal te gaan. Dit is nodig om hierdie operasies op baie hoë-presisie toerusting uit te voer. Die grondstof vir sulke skroewe is Invar- of Invar-legerings.