|
Передача винт-гайка может
быть выполнена с вращающимся винтом и поступательно перемещаемой гайкой
(наиболее распространенное исполнение), с вращающимся и одновременно
поступательно перемещаемым винтом при неподвижной гайке (простые домкраты,
рис. 15.3), а также с вращающейся гайкой и поступательно перемещаемым винтом.
Для очень медленных
перемещений применяют винты с дифференциальной резьбой (рис. 15.4), т. е. с
двумя резьбами одного направления, но с разными шагами Р\ и Р2. При
повороте винта 1 на один оборот подвижный узел 2 перемещается на величину, равную
разности шагов резьб, которая может быть очень малой.
Простые
гайки скольжения выполняют в форме втулок с фланцем (рис. 15.5, а) при действии
нагрузки в одном направлении и с дополнительным резьбовым креплением с торца
(рис. 15.5, б), если нагрузка двусторонняя.
Для
точных перемещений узлов в обоих направлениях гайки изготовляют составными из
двух половин (полугаек). Полугайки
при регулировании смещаются одна относительно другой в осевом
направлении (рис. 15.5, в), выбирая зазоры между витками резьбы винта и гайки.
Зависимость
скорости поступательного перемещения ν (м/сек) одного элемента пары винт-гайка
от частоты вращения η (мин-1) другого может быть представлена в виде
где ζ — число
заходов винта; Ρ — шаг резьбы, мм.
При
числе заходов ζ больше двух пара винт-гайка может быть использована в механизмах с
обратимым движением, т. е. для преобразования поступательного движения во
вращательное.
Важной характеристикой
передачи винт-гайка является ее КПД. КПД винтовой пары определяют по отношению
работы, затраченной на завинчивание гайки без учета сил трения Γρβ, к
работе гайки на том же
перемещении, но с учетом сил трения 7ρβ, где β — угол
поворота гайки. Поскольку перемещение в
обоих случаях одинаково,
КПД можно вычислить через соотношение соответствующих крутящих моментов:
Подставляя в это
уравнение момент завинчивания с учетом сил трения в резьбе, равный Тр ~ 0,5Fd2 tg(v^ + φ') [см.
формулу (2.3)], и без учета сил трения (φ' ~ 0) = 0,5Fd2 tgvy, получаем
Формула
(15.1) показывает, что η передачи винт-гайка возрастает при увеличении угла
подъема ψ , что обеспечивается при использовании многозаходных резьб.
|