Schroeftransmissie behoort tot de categorie mechanisch. Het belangrijkste doel van deze operatie is om roterende beweging om te zetten in translatie of vice versa. Dit type transmissie bestaat uit slechts twee elementen - een schroef en een moer.
Apparaatbeschrijving
Zoals reeds vermeld, wordt het schroefaandrijfmechanisme gebruikt om beweging om te zetten. De meest voorkomende voorbeelden van het gebruik van dit systeem waren apparaten als vijzels, persen, metaalsnijmachines, walserijen, hijsapparatuur, enz. Het is ook vermeldenswaard dat dit allemaal voorbeelden zijn van het omzetten van rotatiebeweging in translatie. Maar voor de omgekeerde procedure wordt dit apparaat zeer zelden gebruikt. Het mechanisme voor het verplaatsen van de film van een camera werkt bijvoorbeeld volgens het omgekeerde principe van bewegingsconversie.
Er zijn verschillende voordelen van dit systeem: stille werking, soepele inschakeling, eenvoudig ontwerp, grote kracht kan worden verkregen.
Er zijn echter ook een aantal nadelen: vrij vaak blijft de tandwieloverbrenging hangen en is de efficiëntie, dat wil zeggen de efficiëntie, laag.
Apparaat ensoort
Momenteel zijn er twee hoofdeenheden van het systeem. Het eerste type bevat een vaste moer en een beweegbare schroef, en het tweede type heeft daarentegen een beweegbare moer en een vaste schroef. De eerste categorie apparaten omvat een vijzel en de tweede groep wordt bijvoorbeeld gebruikt in de spindels van werktuigmachines en andere apparaten.
Er zijn ook verschillende soorten schroeftandwielen:
- Schuifsysteem.
- Een rolsysteem dat wordt gekenmerkt door het feit dat de moer groeven heeft waarin kogels worden geplaatst.
- Planetaire roltandwielen, die als veelbelovend worden beschouwd, omdat ze zich onderscheiden door een hoge nauwkeurigheid en stijfheid.
- Wave type transmissie, het onderscheidt zich door vrij kleine translatiebewegingen.
- Hydrostatische schroeftransmissie met lage wrijving, lage slijtage en redelijk hoge nauwkeurigheid.
Snijwerk en berekening
Behalve dat er verschillende soorten systemen zijn, zijn er ook verschillende soorten schroefdraad voor moer en schroef. Als het nodig is om de minste wrijving tussen onderdelen te garanderen, wordt een rechthoekige weergave gebruikt. Het is echter erg belangrijk om hier op te merken dat de maakbaarheid van dit type verbinding vrij laag is. Met andere woorden, het is onmogelijk om zo'n draad op een draadfreesmachine te snijden. Als we de sterkte van rechthoekige en trapeziumvormige draden vergelijken, verliest de eerste aanzienlijk. Hierdoor is de distributie en het gebruik van rechthoekige schroefdraad in schroefaandrijvingen ernstig beperkt.
Om deze redenen is het belangrijkste type dat wordt gebruikt voor het apparaat van transmissieschroeven trapeziumvormige schroefdraad geworden. Dat type heeft drie soorten stappen: klein, middelgroot, groot. De meest populaire is het medium pitch-systeem.
Berekening van de schroefoverbrenging wordt gereduceerd tot de berekening van de overbrengingsverhouding. De formule ziet er als volgt uit: U=C/L=pd/pK. C is de omtrek, L is de draad van de schroef, p is de spoed van de schroef, K is het aantal omwentelingen van de schroef.
Kogelschroef (BSC)
Kogelomloopspindel - dit is een van de varianten van lineaire aandrijving, die ook dient om roterende beweging om te zetten in translatie. Er is hier echter een verschil, namelijk dat dit type systeem wordt gekenmerkt door zeer weinig wrijving.
De rol van de schroef in dergelijke systemen wordt uitgevoerd door de as, die meestal is gemaakt van zeer sterk staal. Op het oppervlak heeft dit apparaat loopbanden met een specifieke vorm. Het is zo'n apparaat dat in staat is om te communiceren met de noot. Hun werk wordt echter niet rechtstreeks uitgevoerd, zoals bij een conventionele schroefaandrijving, maar via kleine balletjes. Het maakt gebruik van het principe van rollende wrijving.
Dit interactieprincipe biedt een zeer hoge prestatiecoëfficiënt (COP), evenals hoge overbelastingskenmerken.
Toepassing en ontwikkeling van kogelomloopspillen
Kogelschroef wordt het meest gebruikt in de industrie, zoals de vliegtuigbouw, in de raketwetenschap om roeren te bewegenoppervlakken in voertuigen. De meest uiteenlopende toepassingen van een dergelijk systeem kunnen worden waargenomen in de precisietechniek, met name in CNC-machines.
De geschiedenis van deze schroef is vrij ongebruikelijk, aangezien de allereerste meest nauwkeurige kogelomloopspindel werd verkregen met behulp van een conventionele schroef met lage precisie. Het apparaat zag er als volgt uit: een kleine structuur van meerdere moeren, gespannen door een veer, werd op de schroef gemonteerd, waarna deze over de hele lengte werd gelept.
Het werd mogelijk om de toonhoogtefouten van zowel de schroef als de moer te middelen door de elementen langs de basis te verplaatsen en door de spanningsrichting te veranderen.
Kogelschroeven gebruiken
Om een lange levensduur van de kogelomloopspindel te bereiken, is het noodzakelijk om de bedieningsregels van dit systeem te volgen. Om alle indicatoren op het juiste niveau te kunnen houden, inclusief nauwkeurigheid, is het erg belangrijk om de netheid van de werkruimte van het apparaat te controleren. De bedrijfsstoom mag niet worden blootgesteld aan schurende deeltjes zoals stof, spanen, enz.
Meestal worden dergelijke problemen opgelost door gegolfde bescherming van rubber of polymeermateriaal op de schroef met de moer te installeren. Dit elimineert volledig de mogelijkheid van besmetting. Als het systeem in de open modus werkt, kan dit probleem op een andere manier worden opgelost. In dergelijke gevallen wordt een compressor geïnstalleerd die onder hoge druk gezuiverde lucht aan de werkende stoom levert.
OmdatOmdat het systeem werkt volgens het principe van rollende wrijving, wordt het mogelijk om voor te laden, waardoor onnodige versnellingsspeling wordt verwijderd. Speling is de kloof die ontstaat tussen rotatie- en translatiebeweging op het moment dat deze van richting verandert.
Overdrachtskwaliteit
Zoals elk ander systeem heeft ook dit zijn voor- en nadelen.
De nadelen van het apparaat zijn onder meer dat er een kans is op omgekeerde transmissie als de werkhoek van de kogelomloopspindel te groot is. Dit komt doordat er te weinig wrijving is waardoor de moer bij het optillen niet blokkeert. Het zet lineaire kracht om in koppel. Bovendien wordt het gebruik van dergelijke transmissiesystemen op draagbare apparaten niet aanbevolen.
Het voordeel is dat het lage wrijvingspercentage een lage dissipatie veroorzaakt, wat op zijn beurt de efficiëntie van het hele systeem aanzienlijk verhoogt. Volgens deze indicator is de kogelomloopspindel superieur aan elk ander analoog van de transmissie, die zich bezighoudt met de transformatie van roterende beweging naar translatie. Het maximale rendement voor de meest voorkomende kogelomloopspillen is meer dan 90%. Ter vergelijking: laten we zeggen dat de dichtstbijzijnde metrische of spiraalvormige tandwielen een maximale efficiëntie van 50% hebben.
Omdat er praktisch geen slip in de kogelomloopspindel is, heeft dit een positief effect op het verlengen van de levensduur van de kogelomloopspindel en op de economie, omdat de uitv altijd voor reparaties, smering of vervanging van onderdelen aanzienlijk wordt verminderd. Daarom zijn deze apparaten de meestwinstgevend.
Fabricage en nauwkeurigheid
De meest nauwkeurige kogelomloopspindels kunnen alleen worden verkregen door het materiaal te slijpen. Er is een andere manier om een schroef te krijgen - dit is kartelen. De kosten zullen veel lager zijn dan bij slijpen, maar de productfout zal ongeveer 50 micron per slag van 300 mm bedragen. Merk op dat de meest nauwkeurige gronddelen worden gekenmerkt door een fout van 1-3 micron per 300 mm, en sommige zelfs minder. Om een blank voor de toekomstige schroef te verkrijgen, moet het materiaal een ruw bewerkingsproces ondergaan, waarna het wordt uitgehard en tot de vereiste staat wordt gemalen.
Het instrumentele aanzicht van de kogelomloopspindel heeft meestal een nauwkeurigheid tot 250 nm per centimeter. Om dergelijke producten te maken, is het noodzakelijk om het proces van malen en malen te doorlopen. Het is noodzakelijk om deze bewerkingen uit te voeren op zeer nauwkeurige apparatuur. De grondstof voor dergelijke schroeven is Invar of Invar-legeringen.