Piuliță de transfer
Informații generale și caracteristici
Transmisia cu piuliță este utilizată pentru a transforma mișcarea de rotație a uneia dintre legături în mișcarea de translație a celeilalte legături.
Transferurile de piulițe sunt împărțite în transferuri de alunecare și de rulare. În uneltele de laminare, corpurile de rulare - bile sau role sunt plasate între rotirile piuliței și șurub (figura 2e). în transmisiile de alunecare se utilizează proprietățile firului, care pot avea un profil diferit - dreptunghiular, triunghiular, trapezoidal, rotund etc. (figura 2d).
Șuruburile în astfel de unelte sunt împărțite în mărfuri și pe șosea.
Suruburile de sarcină sunt proiectate pentru a transmite forțe axiale semnificative (cel mai adesea în cricuri, prese cu șurub și dispozitive de presiune). funcționare - pentru instalarea, mișcarea de lucru și în mișcare în gol a mecanismelor de lucru ale mecanismelor.
La transmisia de putere, firul cel mai frecvent utilizat este fix, în angrenaje de rulare - trapezoidale, dreptunghiulare sau triunghiulare.
Pentru a elimina "cursa moartă" a treptelor de rulare datorită uzurii filetului, piulițele cu șuruburi sunt realizabile detașabile (vezi figura 2).
Pentru ajustarea (utilizate pentru mișcări precise și reglaje), sunt utilizate cel mai adesea filete metrice.
Avantajele și dezavantajele piuliței de transmisie
Următoarele proprietăți pot fi atribuite avantajelor transmisiei cu piuliță:
- un câștig mare în rezistență datorită unui raport de transmisie mare;
- posibilitatea de a obține o mișcare lentă cu precizie ridicată;
- netezime și zgomot;
- simplitatea proiectării, fabricării și instalării;
- posibilitate de fabricare cu precizie ridicată;
- auto-inhibare în transmisie;
- Dimensiuni mici cu o capacitate mare de încărcare.
Principalul dezavantaj al transmisiei cu piuliță de înșurubare este eficiența scăzută din cauza pierderilor mari de frecare. Acest dezavantaj poate fi redus prin utilizarea unei transmisii de rulare, dar un astfel de transfer este mai dificil de fabricat.
Aplicații de antrenare cu piulițe
Șuruburile cu piulițe sunt utilizate pe scară largă pentru a crea forțe axiale mari (prese, mașini-unelte, cricuri cu șurub, mașini de decupare, vicii, etc.). precum și pentru mișcări precise (mecanisme de alimentare în mașini-unelte, dispozitive de reglare în dispozitive, mecanisme de control etc.).
Materiale folosite la transferurile de piulițe
Materialele surubului și piuliței trebuie să fie o pereche antifricțiune, adică să fie rezistentă la uzură și să aibă un coeficient minim de frecare. Alegerea gradului de material depinde de scopul transferului, condițiile de lucru și modul de tratare a firelor.
Pentru șuruburi, se utilizează clasele de oțel 50, 40ХГ, 65Г etc. În uneltele critice, pentru a crește rezistența la uzură, se aplică o duritate de întărire a șuruburilor de ≥ 45 HRC cu măcinarea ulterioară a firului.
În loc de răcire se utilizează nitridarea, folosind în acest caz gradele 40ХФА, 18ХГТ etc. Nitrarea asigură duritatea maximă a suprafeței și deformarea minimă a șuruburilor.
Piulitele de unelte critice sunt fabricate din bronz de staniu BrO10F1. BrO6TS6S3 etc. și în trepte de viteză redusă - de la fiare de călcat antifricțiune de calitate AVCH-1. AKCH-1 sau fontă cenușie de gradul СЧ20.
Principalele caracteristici ale transferului cu piulițe
Legătura de conducere a transferului poate fi fie un șurub sau o piuliță.
Viteza deplasării translației piuliței (șurub) în mm / sec poate fi determinată prin formulele:
în cazul în care:
z este numărul de fire filetate filetate; p - pasul filetului în mm; ph este călătoria cu șurub: ph = pz; n este viteza de rotație a șurubului (piulițelor) în rpm.
Deoarece în transmisia cu piuliță una dintre legături efectuează translația și cealaltă mișcare de rotație, este imposibil să se determine raportul de transmisie sau raportul de transmisie prin compararea frecvențelor de rotație sau a vitezelor unghiulare. Din acest motiv, sunt comparate mișcările liniare sau vitezele liniare ale punctelor sclavului și ale legăturii principale.
În acest caz, mișcarea liniară (viteza circumferențială) a punctului exterior al legăturii (piuliță, șurub) sau puterea de transmitere (primire) a volantului este determinată la legătura care face mișcarea rotativă. Legătura care determină mișcarea de translație determină deplasarea liniară (sau viteza) oricărui punct.
Raportul de transmisie al transmisiei cu piuliță este determinat de formula:
în cazul în care:
D - diametrul volantului; ph este cursa elicei (vezi figura 1): ph = pz. unde p este pasul filetului; z este numărul de fire filetate.
Forța circulară a volantului (vezi figura 1):
în cazul în care:
Fa - forța axială pe piuliță (șurub); i = raportul de transmisie; η - eficiența transmisiei; fără a lua în considerare pierderile suporturilor, eficiența transmisiei poate fi calculată prin formula:
unde ψ este unghiul de ridicare a helixului (vezi figura 3); tgφ = f este coeficientul de frecare:
φ = arctg f. (Pentru modul în care eficiența transmisiei cu piuliță este calculată luând în considerare pierderile suporturilor, consultați sfârșitul articolului).
Presiuni admise în transmisia cu piulițe
Tensiunile admise pentru calculul pieselor de transfer ale piuliței cu șurub sunt luate după cum urmează:
1. Presiunea firului admisibil:
oțel necălzit din fontă [q] = 2 ... 5 N / mm 2;
oțel de bronz necalificat: [q] deg = 7 ... 8 N / mm 2;
pentru mufele și clemele de șurub, adică mecanisme relativ rare utilizate, valorile tensiunilor admise [q] sunt mărită cu 30 ... 40%.
2. Tensiunea admisă [σ] pentru șuruburile din oțel de tracțiune sau de compresie se calculează cu formula:
în cazul în care:
σt este puterea de curgere a materialului de șurub;
[s] m este factorul de siguranță (siguranță), care se consideră că șuruburile din oțel sunt [s] m = 2 ... 4.
3. Tensiuni admise pentru materialul de piuliță:
pe zdrobirea bronzului sau fontei pe fontă sau oțel [σ] cm = 42 ... 55 N / mm 2;
pentru rezistența la tracțiune pentru bronz [σ] p = 34 ... 44 N / mm 2. pentru fontă [σ] p = 20 ... 24 N / mm2.
Criteriile pentru capacitatea de lucru a transmisiei cu piuliță
Motivul pentru defectarea transmisiei cu piuliță este cel mai adesea uzura firului, astfel încât criteriul principal pentru eficiența transmisiei este rezistența la uzură a firului. Pentru a reduce uzura, se folosesc perechi antifrictiune de materiale (otel - bronz, otel - fonta, etc.). lubrifierea suprafețelor, solicitări mici de solicitare a flambajului.
Calculul transmisiei alunecării cu piuliță
Firul este verificat pentru zdrobire. Calculați presiunea medie pe suprafața răsucirilor din starea de neejectare a lubrifiantului. Rezistența corpului de piuliță se calculează în funcție de starea de rezistență la tracțiune. Suruburile sunt verificate pentru compresie și stabilitate.
La determinarea dimensiunilor transmisiei, acestea se bazează pe rezistența la uzură a firului la presiunea permisă [q], cu verificarea ulterioară a șurubului pentru rezistență.
în cazul în care:
d2 - diametrul firului mediu;
H1 - înălțimea de lucru a profilului filetului;
Zv - numărul de rotații ale unei piulițe.
Pentru calculul de proiectare al transmisiei:
în cazul în care:
ψH = H / d2 - coeficientul de înălțime a piuliței, ψH = 1,2 ... 1,5 (pentru nucile solide); ψH = 2,5 ... 3,5 (pentru piulițe duble și duble);
ψh - coeficientul înălțimii profilului firului; ψh = 0,5 (pentru firul trapezoidal); ψh = 0,75 (pentru filetul fix).
Diametrul exterior al piuliței:
D = 1,5d. unde d este diametrul exterior al firului.
Pierderea stabilității șuruburilor comprimate lungi poate provoca, de asemenea, defecțiuni la transmisie, astfel încât acestea sunt verificate pentru stabilitate statică folosind formulele Euler sau Yasinsky.
Șuruburile încărcate (șuruburile, presele etc.) sunt testate pentru rezistență în funcție de tensiunea echivalentă σ eq (conform ipotezei energiei de formare):
în cazul în care:
σequ - tensiune echivalentă pentru punctul periculos al secțiunii transversale a șurubului;
N și MK - forța și cuplul longitudinal care acționează în secțiunea verificată;
d3 este diametrul interior al filetului filetat de-a lungul fundului cavității.
La proiectarea unei transmisii cu roți dințate cu șurub, în care nu este permisă deplasarea în direcția opusă (de exemplu, în cricuri). În plus, se efectuează un test de verificare pentru a satisface condiția de auto-inhibare.
Eficiența transmisiei cu piulițe
În transmisie, în filet și în suporturi apare pierderea de alunecare a piuliței. Pierderile din fire constituie partea principală. Acestea depind de profilul firului, de abordarea sa, de materialul perechei de șuruburi, de precizia de fabricație, de rugozitatea suprafețelor de contact și de tipul de lubrifiant.
În general, eficiența transmisiei este determinată de formula:
unde ηοп este un coeficient care ține cont de pierderile suporturilor (pentru rulmenții pe rulmenți ηοп = 0,98).
Recomandări pentru construirea transmisiei cu piuliță
1. Șuruburile nu trebuie să aibă margele înalte și caneluri profunde, în caz contrar se vor produce tensiuni locale în locuri în care secțiunea transversală a șurubului se schimbă brusc.
2. Pentru a evita deformarea mare a piuliței la presare și la reducerea spațiului liber al filetului, grosimea piuliței trebuie să fie ≥ 4 mm.
3. Pentru a crește durabilitatea transmisiei, șuruburile protejează împotriva contaminării cu tuburi telescopice sau armonice cilindrice.
4. Piulița de transmisie poate fi detașabilă de-a lungul planului axial (vezi figura 2). care face posibilă cuplarea sau deblocarea șurubului și piuliței în timpul funcționării.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: