Изготовление и применение шарико-винтовых пар

Современная металлообработка позволяет изготавливать широкий спектр изделий: функциональные узлы, детали и запчасти для различного оборудования. Токарно-фрезерные работы, осуществляемые на модернизированных станках, делают возможным изготовление высокоточных устройств, одно из которых – шарико-винтовая пара.

Шарико-винтовая передача: что это такое?

Шариковая винтовая пара или передача (ШВП) – устройство транспортировки и позиционирования, представляющее собой пару из гайки и винта. Шарико-винтовая передача способна обеспечивать два типа движения:

• вращательное – гайка перемещается вокруг оси винта;
• продольное – движение происходит вдоль винта.

Согласно нормативно-технической документации и международным стандартам, ШВП – это винтовой приводной механизм с шариками, находящимися в режиме качения. Данная передача служит преобразователем вращательного момента в возвратно-поступательное движение гайки, и наоборот.

Особенности ШВП и сферы их применения

Рассмотрим составляющие шарико-винтовой передачи по отдельности. Основа передачи – винт – по своему принципу работы частично схож с прецизионным валом и рельсовой направляющей. Главная задача винта – направлять движение гайки, принимая на себя нагрузку устройства. Винту ШВП свойственны такие характеристики, как резьба, направленность вращения, класс точности, шаг и глубина резьбы и др.

В это же время функциональная задача гайки – плавно и беспрерывно перемещаться вдоль и вокруг винта.

Поскольку шариковая винтовая пара – высокоточное приспособление, к качеству ее производства предъявляются особые требования, такой механизм должен отличаться надежностью и высокой износостойкостью.

Одно из главных условий эффективной работы шарико-винтовой передачи – полное соответствие резьб гайки и винта. Именно поэтому недопустимо совмещение винта и гайки разных производителей: велика вероятность, что какой-либо параметр изделий (шаг резьбы, их количество, диаметр шариков и т. д.) могут различаться. Изготовление пар на заказ – оптимальное решение для поставки ШВП, такой вид производства позволяет учитывать индивидуальные особенности каждой конкретной конструкции.

Конструкции шарико-винтовой пары свойственны:

• высокий коэффициент нагрузочной способности в сочетании с малыми габаритами изделия;
• минимизация потерь на трение;
• малая инертность, низкий уровень шума и плавный ход деталей.

Благодаря своим эксплуатационным свойствам ШВП нашли широкое применение в:

• станкостроении;
• медицинской технике;
• полиграфическом оборудовании;
• приборостроении.

Какие параметры учитываются при изготовлении шарико-винтовой пары?

Для расчета и разработки макета шарико-винтовой передачи применяются следующие параметры:

• класс точности изделия (максимально допустимые отклонения хода);
• нагрузочная способность;
• рабочий ресурс;
• ограничения предельной скорости вращения;
• продольная устойчивость передачи;
• коэффициент жесткости.