Для очень медленных перемещений применяют винты с дифференциальной резьбой
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.