Ruuvivaihteisto kuuluu mekaanisten luokkaan. Tämän operaation päätarkoituksena on muuttaa pyörivä liike translaatioksi tai päinvastoin. Tämän tyyppinen voimansiirto koostuu vain kahdesta elementistä - ruuvista ja mutterista.
Laitekuvaus
Kuten jo mainittiin, ruuvikäyttömekanismia käytetään liikkeen muuntamiseen. Yleisimpiä esimerkkejä tämän järjestelmän käytöstä olivat sellaiset laitteet, kuten tunkit, puristimet, metallinleikkauskoneet, valssaamot, nostolaitteet jne. On myös syytä huomata, että nämä ovat kaikki esimerkkejä pyörivän liikkeen muuntamisesta translaatioksi. Mutta käänteisessä menettelyssä tätä laitetta käytetään erittäin harvoin. Esimerkiksi kameran filmin liikuttelumekanismi toimii käänteisellä liikkeen muuntamisen periaatteella.
Tällä järjestelmällä on useita etuja: hiljainen toiminta, tasainen kytkeminen, yksinkertainen rakenne, suuri voima voidaan saavuttaa.
On kuitenkin myös useita haittoja: melko usein kierrehammaspyörä juuttuu ja sen hyötysuhde eli hyötysuhde on alhainen.
Laite jalaji
Tällä hetkellä järjestelmässä on kaksi pääyksikköä. Sen ensimmäinen tyyppi sisältää kiinteän mutterin ja liikkuvan ruuvin, ja toisessa tyypissä on päinvastoin liikkuva mutteri ja kiinteä ruuvi. Ensimmäiseen laiteluokkaan kuuluu ruuvituki ja toista ryhmää käytetään esimerkiksi työstökoneiden ja muiden laitteiden johtoruuveissa.
Ruuvivaihteita on myös useita tyyppejä:
- Liukujärjestelmä.
- Viirintäjärjestelmä, jolle on tunnusomaista, että mutterissa on uria, joihin pallot asetetaan.
- Planeettiset rullavaihteet, joita pidetään varsin lupaavina, koska niille on ominaista korkea tarkkuus ja jäykkyys.
- A altotyyppinen lähetys, sille on ominaista melko pienet translaatioliikkeet.
- Hydrostaattinen ruuvivaihteisto, jossa pieni kitka, alhainen kuluminen ja melko suuri tarkkuus.
veistäminen ja laskeminen
Järjestelmätyyppejä on useita, muttereita ja ruuveja varten on myös useita erilaisia kierteitä. Jos on tarpeen varmistaa pienin kitka osien välillä, käytetään suorakaiteen muotoista näkymää. Tässä on kuitenkin erittäin tärkeää huomata, että tämän tyyppisen liitoksen valmistettavuus on melko alhainen. Toisin sanoen tällaista kierrettä on mahdotonta katkaista kierrejyrsinkoneella. Jos vertaamme suorakaiteen ja puolisuunnikkaan muotoisten lankojen lujuutta, ensimmäinen menettää merkittävästi. Tämän vuoksi suorakaiteen muotoisten kierteiden jakelu ja käyttö ruuvikäytöissä on erittäin rajoitettua.
Näistä syistä voimansiirtoruuvien päätyypistä on tullut puolisuunnikkaan muotoinen kierre. Tässä tyypissä on kolmenlaisia askelmia - pieni, keskikokoinen, suuri. Suosituin on keskikorkeusjärjestelmä.
Ruuvivaihteiston laskenta on supistunut välityssuhteen laskemiseen. Kaava näyttää tältä: U=C/L=pd/pK. C on ympärysmitta, L on ruuvin johdin, p on ruuvin nousu, K on ruuvin kierrosten lukumäärä.
Kuularuuvi (BSC)
Palloruuvi - tämä on yksi lineaarikäytön muodoista, joka myös muuntaa pyörivän liikkeen translaatioksi. Tässä on kuitenkin ero, joka on se, että tämän tyyppisille järjestelmille on ominaista hyvin vähäinen kitka.
Ruuvin roolin tällaisissa järjestelmissä suorittaa akseli, joka on yleensä valmistettu erittäin vahvasta teräksestä. Tämän laitteen pinnalla on tietyn muotoiset juoksumatot. Se on sellainen laite, joka pystyy olemaan vuorovaikutuksessa mutterin kanssa. Niiden työtä ei kuitenkaan suoriteta suoraan, kuten tavanomaisessa ruuvivaihteistossa, vaan pienten pallojen kautta. Se käyttää vierintäkitkan periaatetta.
Tämä vuorovaikutusperiaate tarjoaa erittäin korkean suorituskykykertoimen (COP) sekä korkeat ylikuormitusominaisuudet.
Kuularuuvien käyttö ja kehittäminen
Kuularuuvia käytetään useimmiten teollisuudessa, kuten lentokoneiden valmistuksessa, rakettitieteessä peräsimien liikuttamiseenajoneuvojen pinnat. Sellaisen järjestelmän laajin käyttöalue on havaittavissa tarkkuustekniikassa, erityisesti CNC-koneissa.
Tämän ruuvin historia on melko epätavallinen, sillä ensimmäinen tarkin kuularuuvi saatiin käyttämällä matalatarkkuutta tavanomaisella ruuvilla. Laitteen ulkonäkö oli seuraava: ruuviin kiinnitettiin jousella kiristetty pieni rakenne useista muttereista, minkä jälkeen se kierrettiin koko pituudelta.
Sekä ruuvin että mutterin nousuvirheiden keskiarvo tuli mahdolliseksi siirtämällä elementtejä pohjaa pitkin sekä muuttamalla jännityssuuntaa.
Kuularuuvien käyttäminen
Kuularuuvin pitkän käyttöiän saavuttamiseksi on noudatettava tämän järjestelmän käyttösääntöjä. Jotta se pystyisi pitämään kaikki indikaattorinsa oikealla tasolla, mukaan lukien tarkkuus, on erittäin tärkeää seurata laitteen työtilan puhtautta. Käyttöhöyry ei saa olla alttiina hankaaville hiukkasille, kuten pölylle, lastuille jne.
Useimmiten tällaiset ongelmat ratkaistaan asentamalla kumista tai polymeerimateriaaleista valmistettu a altopahvisuoja mutterilla varustettuun ruuviin. Tämä eliminoi täysin saastumisen mahdollisuuden. Jos järjestelmä toimii avoimessa tilassa, tämä ongelma voidaan ratkaista toisella tavalla. Tällaisissa tapauksissa asennetaan kompressori, joka korkean paineen alaisena syöttää puhdistettua ilmaa työhöyryyn.
KoskaKoska järjestelmä toimii vierintäkitkan periaatteella, on mahdollista esikuormittaa, jonka avulla voit poistaa tarpeettoman vaihteiston. Vastaisku on rako, joka muodostuu pyörivän ja translatiivisen liikkeen välille sillä hetkellä, kun se muuttaa suuntaa.
Vaihteiston laatu
Kuten kaikilla muillakin järjestelmillä, tälläkin on hyvät ja huonot puolensa.
Laitteen haittoja ovat se, että on olemassa mahdollisuus taaksepäin siirtoon, jos kuularuuvin toimintakulma on liian suuri. Tämä johtuu siitä, että kitkaa on liian vähän, jotta mutteri ei lukkiudu nostettaessa. Se siirtää lineaarisen voiman vääntömomentiksi. Lisäksi tällaisten lähetysjärjestelmien käyttöä kämmenlaitteissa ei suositella.
Etuna on, että pieni kitkaprosentti aiheuttaa alhaisen hajoamisen, mikä puolestaan lisää huomattavasti koko järjestelmän tehokkuutta. Tämän indikaattorin mukaan kuularuuvi on parempi kuin mikä tahansa muu vaihteiston analogi, joka on mukana pyörivän liikkeen muuttamisessa translaatioksi. Yleisimpien kuularuuvien maksimihyötysuhde on yli 90 %. Vertailun vuoksi sanotaan, että lähimpien metristen tai kierrevaihteiden maksimihyötysuhde on 50%.
Koska kuularuuvissa ei käytännössä ole luistoa, sillä on positiivinen vaikutus kuularuuvin käyttöiän pidentämiseen ja taloudellisuuteen, koska korjausten, voitelun tai osien vaihdon seisokit vähenevät merkittävästi. Siksi nämä laitteet ovat enitenkannattavaa.
Valmistus ja tarkkuus
Tarkimmat kuularuuvit saadaan vain hiomalla materiaalia. On toinenkin tapa saada ruuvi - tämä on pyälletys. Kustannukset ovat paljon alhaisemmat kuin hionta, mutta tuotevirhe on noin 50 mikronia 300 mm:n iskun kohden. Huomaa, että tarkimmille maadoitusosille on ominaista 1-3 mikronin virhe 300 mm:ä kohti, ja joillain jopa vähemmän. Jotta tulevaa ruuvia varten saadaan aihio, materiaalille on suoritettava karkea työstö, jonka jälkeen se kovetetaan ja hiotaan vaadittuun tilaan.
Kuularuuvin instrumentaalisen kuvan tarkkuus on useimmiten jopa 250 nm senttimetriä kohti. Tällaisten tuotteiden valmistamiseksi on suoritettava jyrsintä- ja jauhatusprosessi. Nämä toimenpiteet on suoritettava erittäin tarkoilla laitteilla. Tällaisten ruuvien raaka-aine on Invar- tai Invar-lejeeringit.
