Ходовой винт что это
Ходовые винты изготавливаются так же, как и другие формы резьбы (они могут быть накатанными, нарезанными или шлифованными ).
A гидростатический ходовой винт преодолевает многие недостатки обычного ходового винта, имея высокую точность позиционирования, очень низкое трение и очень низкий износ, но требует непрерывной подачи жидкости под высоким давлением и высокой точности изготовления, что приводит к значительно большей стоимости, чем большинство других соединений с линейным перемещением.
Содержание
Квадратная резьба
Резьба Acme / Трапецеидальная резьба
Резьба Buttress
Резьба Buttress имеет треугольную форму. Они используются, когда сила нагрузки на винт прикладывается только в одном направлении. В этих случаях они так же эффективны, как и квадратная резьба, но их легче производить.
Преимущества и недостатки
Преимущества ходового винта:
Недостатками являются то, что большинство из них не очень эффективны. Из-за низкого КПД их нельзя использовать в системах непрерывной передачи энергии. Они также имеют высокую степень трения о резьбу, что может быстро изнашивать резьбу. Для квадратной резьбы гайку необходимо заменить; для трапецеидальной резьбы разрезная гайка может использоваться для компенсации износа.
Альтернативы
Альтернативы приведению в действие ходовым винтом включают:
Механика
на основе T Из нижнего уравнения можно определить, что винт является самоблокирующимся, когда коэффициент трения больше, чем тангенс угла подъема. Эквивалентное сравнение, когда угол трения больше, чем угол опережения ( ϕ>λ <\ displaystyle \ phi>\ lambda> \ lambda «class =» mwe-math-fallback-image- inline «src =» https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/71ed3239909bd6762974aa2187d4383afe362f5c «/>). Когда это не так, винт будет двигаться назад или опускаться под весом
КПД, рассчитанный с использованием приведенных выше уравнений крутящего момента, составляет:
КПД = T 0 T поднять = F l 2 π T поднять = tan λ tan ( ϕ + λ) <\ displaystyle <\ mbox
Ненулевой угол резьбы
Для винтов с углом резьбы кроме нуля, например, трапециевидной резьбы, это необходимо компенсировать, поскольку она увеличивает силы трения. Это учитывается в приведенных ниже уравнениях:
где α <\ displaystyle \ alpha \,>— половина угла резьбы.
Если ходовой винт имеет буртик, в котором действует нагрузка, то при расчетах крутящего момента также необходимо учитывать силы трения между поверхностью раздела. Для следующего уравнения предполагается, что нагрузка сосредоточена на среднем диаметре воротника (d c):
T c = F μ cdc 2 <\ displaystyle T_
Эффективность для ненулевых углов резьбы можно записать следующим образом:
Комбинация материалов | Пуск μ c <\ displaystyle \ mu _ | Рабочий μ c <\ displaystyle \ mu _ |
---|---|---|
Мягкая сталь / чугун | 0,17 | 0,12 |
Закаленная сталь / чугун | 0,15 | 0,09 |
Мягкая сталь / бронза | 0,10 | 0,08 |
Закаленная сталь угорь / бронза | 0,08 | 0,06 |
Скорость движения
Материал гайки | Безопасный нагрузки (psi) | Безопасные нагрузки (бар) | Скорость (фут / мин) | Скорость (м / с) |
---|---|---|---|---|
Бронза | 2,500–3,500 psi | 170–240 бар | Низкая скорость | |
Бронза | 1600–2 500 psi | 110–170 бар | 10 fpm | 0,05 м / с |
Чугун | 1,800–2,500 psi | 120–170 бар | 8 футов в минуту | 0,04 м / с |
Бронза | 800–1400 фунтов на кв. Дюйм | 55–97 бар | 20–40 футов в минуту | 0,10–0,20 м / с |
Чугун | 600–1000 фунтов на кв. Дюйм | 41–69 бар | 20–40 футов в минуту | 0,10–0,20 м / с |
Бронза | 150–240 psi | 10–17 бар | 50 футов в минуту | 0,25 м / с |
N = (4,76 × 10 6) dr CL 2 <\ displaystyle N = <(4,76 \ times 10 ^ <6>) d_
В качестве альтернативы можно использовать метрические единицы:
N = C dr ∗ 10 7 L 2 <\ displaystyle N = <\ frac
, где переменные идентичны указанным выше, но значения указаны в миллиметрах, а значение C имеет следующий вид:
Ходовой винт
Ходовые винты изготавливаются так же, как и другие формы резьбы (их можно накатывать, нарезать или шлифовать ).
Ходовой винт иногда используется с разрезной гайкой, также называемой половинной гайкой, которая позволяет гайке отсоединяться от резьбы и перемещаться в осевом направлении, независимо от вращения винта, когда это необходимо (например, при нарезании одноточечной резьбы на ручном токарном станке). Прорезная гайка также может использоваться для компенсации износа путем сжатия частей гайки.
СОДЕРЖАНИЕ
Типы [ править ]
Квадратная нить [ править ]
Резьба Acme / Трапецеидальная резьба [ править ]
Контрольная нить [ править ]
Нити контрфорса имеют треугольную форму. Они используются там, где сила нагрузки на винт действует только в одном направлении. [8] В этих применениях они так же эффективны, как квадратная резьба, но их легче производить.
Преимущества и недостатки [ править ]
Преимущества ходового винта: [2]
Недостатки в том, что большинство из них не очень эффективны. Из-за низкой эффективности их нельзя использовать в системах непрерывной передачи энергии. Они также имеют высокую степень трения о резьбу, которая может быстро изнашивать резьбу. Для квадратной резьбы гайку необходимо заменить; для трапециевидной резьбы можно использовать разрезную гайку для компенсации износа. [5]
Альтернативы [ править ]
Альтернативы приведению в действие ходовым винтом включают:
Механика [ править ]
Эффективность [ править ]
Эффективность, рассчитанная с использованием приведенных выше уравнений крутящего момента, составляет: [13] [14]
эффективность знак равно Т 0 Т р а я s е знак равно F л 2 π Т р а я s е знак равно загар λ загар ( ϕ + λ ) <\displaystyle <\mbox
Ненулевой угол резьбы [ править ]
Для винтов с углом резьбы, отличным от нуля, например, с трапецеидальной резьбой, это необходимо компенсировать, поскольку это увеличивает силы трения. Это учитывается в приведенных ниже уравнениях: [13] [15]
T r a i s e = F d m 2 ( l + π μ d m sec α π d m − μ l sec α ) = F d m 2 ( μ sec α + tan λ 1 − μ sec α tan λ ) <\displaystyle T_T l o w e r = F d m 2 ( π μ d m sec α − l π d m + μ l sec α ) = F d m 2 ( μ sec α − tan λ 1 + μ sec α tan λ ) <\displaystyle T_
Если ходовой винт имеет кольцо, в котором действует нагрузка, тогда силы трения между поверхностью раздела также должны быть учтены при расчетах крутящего момента. Для следующего уравнения предполагается, что нагрузка сосредоточена на среднем диаметре воротника (d c ): [13]
Эффективность для ненулевых углов резьбы можно записать следующим образом: [17]
Комбинация материалов | Запуск μ c <\displaystyle \mu _ | Бег μ c <\displaystyle \mu _ |
---|---|---|
Мягкая сталь / чугун | 0,17 | 0,12 |
Закаленная сталь / чугун | 0,15 | 0,09 |
Мягкая сталь / бронза | 0,10 | 0,08 |
Закаленная сталь / бронза | 0,08 | 0,06 |
Скорость бега [ править ]
Материал гайки | Безопасные нагрузки (фунты на квадратный дюйм) | Допустимые нагрузки (бар) | Скорость (кадр / мин) | Скорость (м / с) |
---|---|---|---|---|
Бронза | 2,500–3,500 фунтов на кв. Дюйм | 170–240 бар | Низкая скорость | |
Бронза | 1,600–2,500 фунтов на квадратный дюйм | 110–170 бар | 10 кадров в минуту | 0,05 м / с |
Чугун | 1,800–2,500 фунтов на кв. Дюйм | 120–170 бар | 8 кадров в минуту | 0,04 м / с |
Бронза | 800–1400 фунтов на квадратный дюйм | 55–97 бар | 20–40 кадров в минуту | 0,10–0,20 м / с |
Чугун | 600–1000 фунтов на квадратный дюйм | 41–69 бар | 20–40 кадров в минуту | 0,10–0,20 м / с |
Бронза | 150–240 фунтов на квадратный дюйм | 10–17 бар | 50 кадров в минуту | 0,25 м / с |
N = ( 4.76 × 10 6 ) d r C L 2 <\displaystyle N=<(4.76\times 10^<6>)d_
В качестве альтернативы можно использовать метрические единицы: [20]
N = C d r ∗ 10 7 L 2 <\displaystyle N=<\frac
где переменные идентичны указанным выше, но значения указаны в мм, а C имеет следующий вид:
Ходовые винты для станков
Ходовые винты для станков – функциональные приспособления, применяемые в устройствах вариабельного типа – промышленных, настольных и имеющих 3 профиля. Требования, которые предъявляют к этой важной детали, зависят от типа агрегата. Основная задача – преобразовать совершаемое поступательно-прямолинейное вращение. Чтобы оно совершалось с заранее заданной точностью, пара винт-гайка должна соответствовать определенным параметрам.
Для чего нужен
Ходовой винт применяется в станках для резания металла, прессах и других агрегатах различного назначения: прецизионных и высокоточных (с 0 до 2 класса), стандартной точности (фрезерных и токарных) (3 класс винта) производства установочных перемещений (4 класс).
Ходовой винт используется в станках различного назначения
Ходовые винты для станков содержат разные поверхности (шейки, опорные и посадочные буртики, резьбовую поверхность), но основное требование – наличие ходовой резьбы на поверхности. К ней существует ряд технических стандартов, предъявляемых для выбора станка и совершаемых работ. Наличие определенной поверхности означает возможность производить определенные процессы:
Обратите внимание! Производство/изготовление ходовых винтов осуществляется по строго заданным параметрам, и точность подбора – главное условие работы станка. Прямолинейное перемещение возможно только в комплексном взаимодействии с остальными узлами и деталями самого винта и гайки, которая находится в сопряжении с ним. Ходовой винт – одно из звеньев размерной цепи, но его корректное действие в составе многозвенного устройства и есть гарантия точности параметров изготовленной на станке детали.
Виды и характеристики
По типу профиля различают три основных вида – прямоугольный, треугольный и ходовой винт с трапецеидальной резьбой. Последний используется чаще, поскольку они считаются точнее прямоугольных и с помощью разрезной гайки и винта можно регулировать зазоры, неизменно возникающие при использовании не нового, а изношенного оборудования.
Второй метод дифференциации важной детали: по профилю. В винтах с трапецеидальной резьбой может использоваться крупный, средний и мелкий шаг, полукруглый, стрельчатоарочный. Все зависит от предназначения станка и соответствия нормали станкостроения. Она создавалась на основании богатого практического опыта, расчетного анализа и экспериментальных исследований в этой области.
Изготовление ходовых винтов производится из вариабельных металлов и сплавов – это еще один способ дифференциации, но уже внутри отдельной категории. Есть градация по износостойкости и диаметру, точности резьбы и толщине ее нитки. Особое внимание уделяется соотношению резьбы и опорных шеек.
Составные винты делают из секций, которые сложно соединять между собой. Такое разнообразие характеристик предполагает точность подбора важного звена.
Способы крепления
Изготовление самодельного станка предполагает крепление специальными держателями двух типов, с разницей в том, как они крепятся непосредственно к раме. Если у двигателя шаговый тип, применяют безлюфтовые гайки и гибкие муфты, но народные умельцы придумывают и свои собственные приспособления из подручных материалов. Люфт гайки может устраняться специальными болтиками или соединителями. Необходимость разного рода креплений определяется и диаметром вала.
Свинцовый винт с гайкой
Производители предлагают несколько вариантов креплений. Целесообразность применения самодельного крепежа, учитывая наличие и низкую стоимость заводских крепежных деталей, не только низка, но и небезопасна.
Конструктивные особенности
Даже ходовой винт для тисков предполагает некоторые особенности в зависимости от типа устройства. Преимущественно используются винты с трапециевидной ходовой, где винтовая пара должна быть среднего класса точности. В тисках используется быстрозажимный механизм, с двумя направляющими или специальный при изготовлении Г-образной формы. Чтобы сделать тиски, нужно иметь чертеж ходовой, гаек и винта, учитывать диаметр и шаг резьбы.
Ходовой винт токарного станка зависит от его конструктивной компоновки, места в классификации (его различают по весу агрегата, максимальной длине изделия и его максимальному диаметру). От этих параметров зависит необходимый тип блока управления и то, какими способами проводится защита ходового винта.
Принципы выбора
Основные составляющие выбора – это материал изготовления, длина и диаметр (указываются в чертеже ходового винта), класс точности и наличие дополнительных конструктивных элементов (шпоночных пазов и пр.).
Пример чертежа ходового винта
Параметры выбора для всех узлов примерно одинаковы, но специалисты уверены, что для человека с небольшим практическим опытом и отсутствием технических знаний – это запутанный лабиринт. Поэтому перед покупкой нужно вооружиться списком требований. Минимальный – это предельная масса обрабатываемой детали, ИПМ (линейная скорость сборки, ускорение и общая протяженность винта). Желательно, чтобы он был с шагом 2 мм или другим, который по расчетам станка представляется оптимальным.
Ходовой винт – важная составляющая промышленного и настольного агрегата, предназначенного для обработки вариабельных заготовок. Покупка подходящего изделия может быть затруднительной, учитывая бесконечное многообразие предложений от производителя. Чтобы сделать правильный выбор, лучше обратиться к специалисту-консультанту.
ходовой винт
Смотреть что такое «ходовой винт» в других словарях:
ходовой винт — Осн. деталь винтового механизма в станках и машинах для прямолинейного перемещ. узлов и деталей (суппортов, столов и др.) по направляющим. X. в. имеют, как правило, резьбу трапецеидального, реже прямоугольного, треугольного или спец. профиля для… … Справочник технического переводчика
ходовой винт — pavaros sraigtas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. lead screw vok. Bewegungsschraube, f rus. ходовой винт, m pranc. vis d entraînement, f … Automatikos terminų žodynas
Ходовой винт — см. Затворы … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
ХОДОВОЙ ВИНТ — деталь металлореж. станка, служащая для сообщения прямолинейного движения разл. узлам суппортам, салазкам, столам и т. п. Сцепляется с лоточной гайкой … Большой энциклопедический политехнический словарь
Винт — [screw] деталь машины цилиндрической, реже конической формы с винтовой поверхностью или деталь с винтовыми лопастями. Группы винтов: взаимодействующие непосредственно с внешней или рабочей средой и с резьбовым отверстием другой детали. К 1 й… … Энциклопедический словарь по металлургии
винт — 1. ВИНТ, а; м. [польск. gwint от нем. Gewinde нарезка, резьба]. 1. Крепёжная деталь стержень со спиральной нарезкой. Ввернуть, вывернуть, повернуть, завернуть в. 2. Лопастное колесо на вращающейся оси, являющееся движителем судна, самолёта.… … Энциклопедический словарь
ВИНТ — (польск. gwint, от нем. Gewinde нарезка, резьба), 1) крепежная деталь стержень с головкой (обычно имеет шлиц под отвертку) и резьбой.2) Винт ходовой ведущее звено в винтовой передаче.3) Винт лопастной (воздушный, гребной) вал с винтовыми… … Большой Энциклопедический словарь
ХОДОВОЙ — ХОДОВОЙ, ая, ое. 1. см. ход. 2. Находящийся в большом ходу, в употреблении. Х. товар (пользующийся спросом, ходкий). Ходовое выражение. 3. Ловкий, расторопный (устар. прост.). Парень х. 4. Не закреплённый в постоянном положении, подвижной (спец.) … Толковый словарь Ожегова
Винт — (от нем. Gewinde нарезка, резьба, через польск, gwint) деталь машины цилиндрической, реже конической, формы с винтовой поверхностью или деталь с винтовыми лопастями. Различают группы В.: непосредственно взаимодействующие с внешней, или… … Большая советская энциклопедия
А ходовой винт (или же ходовой винт), также известный как винт питания [1] или же винт перевода, [2] это винт используется как связь в машине, чтобы перевести поворотное движение в линейное движение. Из-за большой площади скользящего контакта между их мужской и женский члены, винтовая резьба имеют большие потери энергии на трение по сравнению с другими связи. Обычно они не используются для передачи большой мощности, а больше для периодического использования в механизмах привода и позиционера малой мощности. Ходовые винты обычно используются в линейные приводы, машинные направляющие (например, в Станки), тиски, прессы, и домкраты. [3] Ходовые винты являются обычным элементом электрических линейных приводов.
Ходовые винты изготавливаются так же, как и другие формы резьбы (они могут быть прокатанный, разрезанный или измельченный).
Ходовой винт иногда используется с разрезная гайка также называемая полугайкой, которая позволяет гайке отсоединяться от резьбы и перемещаться в осевом направлении независимо от вращения винта, когда это необходимо (например, в одноточечная резьба на ручном токарном станке). Прорезная гайка также может использоваться для компенсации износа путем сжатия частей гайки.
А гидростатический Ходовой винт преодолевает многие недостатки обычного ходового винта, имея высокую точность позиционирования, очень низкое трение и очень низкий износ, но требует непрерывной подачи жидкости под высоким давлением и высокой точности изготовления, что приводит к значительно большей стоимости, чем у большинства других рычажных механизмов линейного перемещения. [4]
Содержание
Силовые винты классифицируются по геометрии их нить. V-образная резьба менее подходит для ходовых винтов, чем другие, такие как Acme потому что у них большее трение между нитками. Их резьба предназначена для создания этого трения, чтобы предотвратить ослабление застежки. С другой стороны, ходовые винты предназначены для минимизации трения. [5] Поэтому в большинстве случаев коммерческого и промышленного использования V-образной резьбы избегают для использования ходового винта. Тем не менее, V-образная резьба иногда успешно используется в качестве ходовых винтов, например, на микролаты и микромельницы. [6]
Квадратная резьба
Квадратные резьбы названы в честь их квадратной геометрии. Они самые эффективный, имея наименьшее трение, поэтому они часто используются для винтов большой мощности. Но они также являются наиболее сложными для обработки и, следовательно, самыми дорогими.
Резьба Acme / Трапецеидальная резьба
Резьба Acme имеет угол 29 ° угол резьбы, который легче обрабатывать, чем квадратную резьбу. Они не так эффективны, как квадратные резьбы, из-за повышенного трения, вызванного углом резьбы. [3] Резьба Acme обычно прочнее квадратной резьбы из-за трапециевидного профиля резьбы, что обеспечивает большую несущую способность. [7]
Контрольная резьба
Нитки Buttress имеют треугольную форму. Они используются там, где сила нагрузки на винт действует только в одном направлении. [8] В этих применениях они так же эффективны, как квадратная резьба, но их легче производить.
Преимущества недостатки
Преимущества ходового винта: [2]
Недостатки в том, что большинство из них не очень эффективны. Из-за низкого КПД их нельзя использовать в системах непрерывной передачи энергии. Они также имеют высокую степень трения о резьбу, что может быстро изнашивать резьбу. Для квадратной резьбы гайку необходимо заменить; для трапециевидной резьбы, a разрезная гайка может использоваться для компенсации износа. [5]
Альтернативы
Альтернативы приведению в действие ходовым винтом включают:
Механика
Эффективность
Эффективность, рассчитанная с использованием приведенных выше уравнений крутящего момента, составляет: [13] [14]
эффективность = Т 0 Т р а я s е = F л 2 π Т р а я s е = загар λ загар ( ϕ + λ ) < displaystyle < mbox
Ненулевой угол резьбы
Для винтов с углом резьбы, отличным от нуля, например, с трапецеидальной резьбой, это должно быть компенсировано, поскольку это увеличивает силы трения. Приведенные ниже уравнения учитывают это: [13] [15]
Если ходовой винт имеет воротник, в котором действует нагрузка, тогда силы трения между поверхностью раздела также должны быть учтены при расчетах крутящего момента. Для следующего уравнения предполагается, что нагрузка сосредоточена на среднем диаметре муфты (dc): [13]
Эффективность для ненулевых углов резьбы можно записать следующим образом: [17]
Комбинация материалов | Запуск μ c < displaystyle mu _ | Бег μ c < displaystyle mu _ |
---|---|---|
Мягкая сталь / чугун | 0.17 | 0.12 |
Закаленная сталь / чугун | 0.15 | 0.09 |
Мягкая сталь / бронза | 0.10 | 0.08 |
Закаленная сталь / бронза | 0.08 | 0.06 |
Скорость бега
Материал гайки | Безопасные нагрузки (psi) | Допустимые нагрузки (бар) | Скорость (кадр / мин) | Скорость (м / с) |
---|---|---|---|---|
Бронза | 2,500–3,500 фунтов на квадратный дюйм | 170–240 бар | Низкая скорость | |
Бронза | 1,600–2,500 фунтов на кв. Дюйм | 110–170 бар | 10 кадров в минуту | 0,05 м / с |
Чугун | 1,800–2,500 фунтов на кв. Дюйм | 120–170 бар | 8 кадров в минуту | 0,04 м / с |
Бронза | 800–1400 фунтов на квадратный дюйм | 55–97 бар | 20–40 кадров в минуту | 0,10–0,20 м / с |
Чугун | 600–1000 фунтов на квадратный дюйм | 41–69 бар | 20–40 кадров в минуту | 0,10–0,20 м / с |
Бронза | 150–240 фунтов на квадратный дюйм | 10–17 бар | 50 кадров в минуту | 0,25 м / с |
N = ( 4.76 × 10 6 ) d р C L 2 < displaystyle N = <(4,76 times 10 ^ <6>) d_
Как вариант, используя метрические единицы: [20]
где переменные идентичны указанным выше, но значения указаны в мм, а C имеет следующий вид:
2>2>2>