Vijčani prenos spada u kategoriju mehaničkih. Glavna svrha ove operacije je pretvaranje rotacijskog kretanja u translacijsko ili obrnuto. Ovaj tip prenosa se sastoji od samo dva elementa - zavrtnja i matice.
Opis uređaja
Kao što je već spomenuto, mehanizam za zavrtnje se koristi za pretvaranje pokreta. Najčešći primjeri korištenja ovog sistema bili su uređaji kao što su dizalice, prese, strojevi za rezanje metala, valjaonice, oprema za dizanje itd. Također je vrijedno napomenuti da su sve to primjeri pretvaranja rotacijskog kretanja u translatorno. Ali za obrnuti postupak, ovaj uređaj se koristi vrlo rijetko. Na primjer, mehanizam za pomicanje filma kamere radi na obrnutom principu konverzije pokreta.
Postoji nekoliko prednosti ovog sistema: tihi rad, glatko uključivanje, jednostavan dizajn, može se postići velika sila.
Međutim, postoji i niz nedostataka: prilično često se spiralni zupčanik zaglavi, a njegova efikasnost, odnosno efikasnost, je niska.
Uređaj ivrsta
Trenutno postoje dvije glavne jedinice sistema. Njegov prvi tip sadrži fiksnu maticu i pokretni vijak, a drugi tip, naprotiv, ima pokretnu maticu i fiksni vijak. Prva kategorija uređaja uključuje vijčanu dizalicu, a druga grupa se koristi, na primjer, u olovnim zavrtnjima alatnih mašina i drugih uređaja.
Postoji i nekoliko tipova vijčanih zupčanika:
- Klizni sistem.
- Sistem kotrljanja koji karakteriše činjenica da matica ima žljebove u koje se postavljaju kuglice.
- Planetarni valjkasti zupčanici, koji se smatraju prilično obećavajućim, jer se odlikuju visokom preciznošću i krutošću.
- Talasni tip prijenosa, odlikuje se prilično malim translacijskim pokretima.
- Hidrostatski vijčani prijenos s niskim trenjem, malim habanjem i prilično visokom preciznošću.
Rezbarenje i kalkulacija
Pored nekoliko tipova sistema, postoji i nekoliko vrsta navoja za navrtke i vijke. Ako je potrebno osigurati najmanje trenje između dijelova, tada se koristi pravokutni pogled. Međutim, ovdje je vrlo važno napomenuti da je proizvodnost ove vrste veze prilično niska. Drugim riječima, nemoguće je rezati takav navoj na mašini za glodanje navoja. Ako usporedimo snagu pravokutnih i trapeznih niti, onda prvi značajno gubi. Zbog toga je distribucija i upotreba pravokutnih navoja u zavrtnjima ozbiljno ograničena.
Iz ovih razloga, glavni tip koji se koristi za uređaj prenosnih vijaka je postao trapezni navoj. Taj tip ima tri tipa koraka - mali, srednji, veliki. Najpopularniji je sistem srednjeg tona.
Proračun vijčanog prenosa se svodi na izračunavanje omjera prijenosa. Formula izgleda ovako: U=C/L=pd/pK. C je obim, L je ivica zavrtnja, p je korak vijka, K je broj okreta vijka.
kuglični vijak (BSC)
Kuglični vijak - ovo je jedna od varijanti linearnog pogona, koja također služi za pretvaranje rotacijskog kretanja u translacijsko. Međutim, tu postoji razlika, a to je da ovaj tip sistema karakteriše vrlo malo trenja.
Ulogu zavrtnja u ovakvim sistemima obavlja osovina, koja je obično napravljena od veoma čvrstog čelika. Na svojoj površini ovaj uređaj ima trake za trčanje specifičnog oblika. To je takav uređaj koji može komunicirati s maticom. Međutim, njihov rad se ne obavlja direktno, kao što je slučaj u konvencionalnom vijčanom zupčaniku, već kroz male kuglice. Koristi princip trenja kotrljanja.
Ovaj princip interakcije obezbeđuje veoma visok koeficijent performansi (COP), kao i visoke karakteristike preopterećenja.
Primjena i razvoj kugličnih vijaka
Kuglasti vijak se najčešće koristi u industriji kao što je proizvodnja aviona, u raketnoj nauci za pomicanje kormilapovršine u vozilima. Najširi opseg upotrebe takvog sistema može se uočiti u preciznom inženjerstvu, posebno u CNC mašinama.
Istorija ovog zavrtnja je prilično neobična, jer je prvi najprecizniji kuglični vijak dobijen korišćenjem konvencionalnog zavrtnja niske preciznosti. Uređaj je imao sljedeći izgled: na vijak je postavljena mala konstrukcija od nekoliko matica, zategnutih oprugom, nakon čega je preklapana cijelom dužinom.
Postalo je moguće izmjeriti prosjek grešaka nagiba i vijka i matice pomicanjem elemenata duž baze, kao i promjenom smjera zatezanja.
Upotreba kugličnih vijaka
Da bi se postigao dug vek trajanja kugličnog vijka, potrebno je pridržavati se pravila rada ovog sistema. Kako bi mogao održavati sve svoje indikatore na odgovarajućem nivou, uključujući i tačnost, vrlo je važno pratiti čistoću radnog prostora uređaja. Radna para ne smije biti izložena abrazivnim česticama kao što su prašina, strugotine, itd.
Najčešće se takvi problemi rješavaju postavljanjem valovite zaštite od gume ili polimernih materijala na vijak sa navrtkom. Time se u potpunosti eliminira mogućnost kontaminacije. Ako sistem radi u otvorenom režimu, onda se ovaj problem može riješiti na drugi način. U takvim slučajevima ugrađuje se kompresor koji pod visokim pritiskom dovodi pročišćeni vazduh u radnu paru.
Zato štoBudući da sistem radi na principu trenja kotrljanja, postaje moguće predopterećenje, što vam omogućava da uklonite nepotreban hod zupčanika. Povratak je jaz koji nastaje između rotacijskog i translacijskog kretanja u trenutku kada ono promijeni smjer.
Kvalitet prijenosa
Kao i svaki drugi sistem, i ovaj ima svoje prednosti i nedostatke.
Nedostaci uređaja uključuju činjenicu da postoji šansa za obrnuti prenos ako je ugao rada kugličnog vijka prevelik. To se događa jer ima premalo trenja tako da se matica ne blokira kada se podigne. On prenosi linearnu silu u obrtni moment. Osim toga, upotreba ovakvih prijenosnih sistema na ručnim uređajima se ne preporučuje.
Prednost je u tome što nizak procenat trenja uzrokuje nisku disipaciju, što zauzvrat značajno povećava efikasnost cijelog sistema. Prema ovom pokazatelju, kuglični vijak je superiorniji od bilo kojeg drugog analoga prijenosa, koji je uključen u transformaciju rotacijskog kretanja u translacijsko. Maksimalna efikasnost za najčešće kuglične vijke prelazi 90%. Za poređenje, recimo da najbliži metrički ili spiralni zupčanici imaju maksimalnu efikasnost od 50%.
Budući da praktički nema klizanja u kugličnom vijku, to ima pozitivan učinak na produžavanje vijeka trajanja kugličnog vijka i na ekonomičnost, jer je vrijeme zastoja za popravke, podmazivanje ili zamjenu dijelova značajno smanjeno. Stoga je ovih uređaja najvišeisplativo.
Proizvodnja i tačnost
Najprecizniji kuglični vijci mogu se dobiti samo brušenjem materijala. Postoji još jedan način da dobijete vijak - ovo je narezivanje. Trošak će biti mnogo niži od brušenja, ali će greška proizvoda biti oko 50 mikrona po hodu od 300 mm. Imajte na umu da najpreciznije brušene dijelove karakterizira greška od 1-3 mikrona na 300 mm, a neke čak i manje. Da bi se dobio blanko za budući šraf, materijal mora proći grubu mašinsku obradu, nakon čega se stvrdnjava i brusi do potrebnog stanja.
Instrumentalni pogled na kuglični vijak najčešće ima tačnost do 250 nm po centimetru. Za izradu takvih proizvoda potrebno je proći proces mljevenja i mljevenja. Ove operacije je potrebno izvesti na vrlo preciznoj opremi. Sirovi materijal za takve šrafove je Invar ili Invar legure.
