Винтови механизми
Основните свойства на пространствената кинематична двойка "винт-гайка " са следните:
• Аковинтът е неподвижен, тогава едно завъртане на гайката го кара да се движи надлъжно с количество, наречено ход
• Ако гайката е в неподвижно състояние и е фиксирана, тогава едно завъртане на винта води до нейното надлъжно движение с хода
Зъбни колела от типа “винт-гайка ” се използват в техниката за преобразуване на въртеливи движения в транслационни. Отличителни черти на такива зъбни колела са тяхната безшумност, постигната поради факта, че зацепването между винта и гайката има повишена гладкост, прост дизайн и лекота на производство. Благодарение на използването на зъбни колела с винтова гайка е възможно да се постигне значително увеличаване на якостта.
Такива предавки имат свои собствени недостатъци, които включват: ниска ефективност, ниска скорост и склонност към захващане.
Обхватът на зъбните колела от типа "винт-гайка" е доста широк. Използват се в механизмите за подаване на работния инструмент на металорежещите машини; в различни повдигащи механизми; за прецизни движения в измервателни уреди (диференциални и микрометрични винтове); във валцови мелници на металургичната промишленост (пресови винтове, механизми за регулиране и монтиране на лагери).
По принципвинтовите механизми практически не се различават от резбовите съединения, но тъй като се използват за предаване на полезно движение, те трябва да имат минимална стойност на триене в резбата.
За да се съобразите напълно с това условие, можете да използвате правоъгълна нишка, но тя има такавамного съществен недостатък: факт е, че не може да се реже на фрезови машини. Освен това, за разлика от трапецовидната резба, тя има сравнително ниска якост и това е друга причина, поради която се използва рядко. Най-често срещаният тип резба, използвана в пространствени кинематични двойки винт-гайка, е трапецовидна и може да има фина, средна и голяма стъпка. В допълнение към него се използва и устойчива нишка.
Най-често винтовите предавки използват трапецовидна резба със средна стъпка. Ако е необходимо да се осигурят относително малки линейни движения, тогава се използва фина стъпка, а грубата е най-подходяща за използване при тежки работни условия.
Благодарение на характеристиките на профила, трапецовидната резба осигурява не само директно, но и обратно движение.
Упорните нишки се използват в устройства, които изпитват значителни едностранни натоварвания, например в крикове, преси, устройства под налягане на валцоващи мелници и др.
В винтовите предавки широко се използват дясната и лявата резба с едно и много начало.
Материали на винтови механизми
Тъй като винтовите механизми изпитват повишени натоварвания, материалите, от които са направени, трябва да имат висока устойчивост на износване, здравина и в същото време да бъдат добре обработени.
Тези винтове, които не са закалени, се произвеждат от стоманени класове A50, 50, 45. В случаите, когато производственият процес включва закаляване, се използват стоманени класове 40KhG, 40Kh, U65, U10 и някои други. Що се отнася до гайките, те са изработени от калаен бронзови класове BrOTs-6-6-Z, BrOFYu-1.
Как точно е това илидруга винтова предавка, в решаваща степен зависи от целта, за която се използва. Най-простите винтови механизми са монтирани в крикове.
Основните компоненти на всеки винтов крик са: движещ се винт, гайка (тя е фиксирана неподвижно в тялото), дръжка и механизъм с тресчотка, който преобразува люлеещото се движение в прекъсващо въртене. На силовия винт има опорна глава, която може да има различен дизайн.
Водещите винтове на машинни инструменти с цифрово управление, механизмите за насочване на ракети и червяците на кормилното управление на автомобилите имат сферични винтове в своя дизайн.
В аксиално сечение сферичните винтове и гайки имат полукръгли канали. В пространството на винта, което е разположено по цялата дължина на гайката, в жлеба, топките са разположени плътно една до друга. След като преминат през улея при въртене, те попадат в специален канал с тръбна форма, през който се връщат в работната зона.
Тъй като триенето в резбата на сачмено-винтова двойка е малко, нейната ефективност е значително по-висока от тази на конвенционалната.
В такива зъбни колела работните повърхности са закалени, в резултат на което придобиват достатъчна твърдост HRC 60. За производството на винтове се използват стомани 7KhG2VM и KhVG с обемно закаляване, а за производството на гайки - стомани KhVG, ShKh15, 9KhS, с обемно закаляване.