Ang Screw transmission ay nabibilang sa kategorya ng mekanikal. Ang pangunahing layunin ng operasyong ito ay i-convert ang rotational motion sa translational o vice versa. Ang ganitong uri ng transmission ay binubuo lamang ng dalawang elemento - isang turnilyo at isang nut.
Paglalarawan ng Device
Tulad ng nabanggit na, ang mekanismo ng screw drive ay ginagamit upang i-convert ang paggalaw. Ang pinakakaraniwang mga halimbawa ng paggamit ng sistemang ito ay ang mga device gaya ng jacks, presses, metal-cutting machine, rolling mill, lifting equipment, atbp. Dapat ding tandaan na ang lahat ng ito ay mga halimbawa ng pag-convert ng rotational motion sa translational. Ngunit para sa reverse procedure, ang device na ito ay bihirang ginagamit. Halimbawa, gumagana ang mekanismo para sa paggalaw ng pelikula ng isang camera sa reverse na prinsipyo ng conversion ng paggalaw.
Mayroong ilang mga pakinabang ng system na ito: tahimik na operasyon, maayos na pakikipag-ugnayan, simpleng disenyo, malaking puwersa ang maaaring makuha.
Gayunpaman, mayroon ding ilang mga disadvantages: medyo madalas na dumikit ang helical gear, at ang kahusayan nito, iyon ay, ang kahusayan, ay mababa.
Device atspecies
Sa kasalukuyan, mayroong dalawang pangunahing unit ng system. Ang unang uri nito ay naglalaman ng fixed nut at movable screw, at ang pangalawang uri, sa kabaligtaran, ay may movable nut at fixed screw. Kasama sa unang kategorya ng mga device ang screw jack, at ang pangalawang grupo ay ginagamit, halimbawa, sa mga lead screw ng mga machine tool at iba pang device.
Mayroon ding ilang uri ng screw gears:
- Sliding system.
- Isang rolling system na nailalarawan sa katotohanan na ang nut ay may mga uka kung saan inilalagay ang mga bola.
- Planetary roller gears, na itinuturing na medyo promising, dahil nakikilala ang mga ito sa mataas na katumpakan at tigas.
- Uri ng wave ng transmission, nakikilala ito sa medyo maliliit na galaw ng pagsasalin.
- Hydrostatic screw transmission na nagtatampok ng mababang friction, mababang pagkasira at medyo mataas na katumpakan.
Pag-ukit at pagkalkula
Bukod sa ilang uri ng system, mayroon ding ilang uri ng thread para sa nut at screw. Kung kinakailangan upang matiyak ang hindi bababa sa alitan sa pagitan ng mga bahagi, pagkatapos ay ginagamit ang isang hugis-parihaba na view. Gayunpaman, napakahalaga na tandaan dito na ang paggawa ng ganitong uri ng koneksyon ay medyo mababa. Sa madaling salita, imposibleng i-cut ang naturang thread sa isang thread milling machine. Kung ihahambing natin ang lakas ng mga hugis-parihaba at trapezoidal na mga thread, kung gayon ang una ay mawawala nang malaki. Dahil dito, ang pamamahagi at paggamit ng mga rectangular thread sa mga screw drive ay lubhang limitado.
Para sa mga kadahilanang ito, ang pangunahing uri na ginagamit para sa device ng transmission screws ay naging trapezoidal thread. Ang uri na iyon ay may tatlong uri ng hakbang - maliit, katamtaman, malaki. Ang pinakasikat ay ang medium pitch system.
Ang pagkalkula ng transmission ng turnilyo ay binabawasan sa pagkalkula ng gear ratio. Ang formula ay ganito ang hitsura: U=C/L=pd/pK. C ang circumference, L ang lead ng turnilyo, p ang pitch ng turnilyo, K ang bilang ng mga pagliko ng turnilyo.
Ball Screw (BSC)
Ball screw - isa ito sa mga uri ng linear drive, na nagsisilbi ring pag-convert ng rotational motion sa translational. Gayunpaman, mayroong pagkakaiba dito, na ang ganitong uri ng sistema ay nailalarawan sa pamamagitan ng napakakaunting alitan.
Ang papel ng turnilyo sa mga naturang sistema ay ginagampanan ng baras, na kadalasang gawa sa napakalakas na bakal. Sa ibabaw nito, ang device na ito ay may mga treadmill na may partikular na hugis. Ito ay tulad ng isang aparato na maaaring makipag-ugnayan sa nut. Gayunpaman, ang kanilang trabaho ay hindi direktang isinasagawa, tulad ng kaso sa isang maginoo na gear ng tornilyo, ngunit sa pamamagitan ng maliliit na bola. Ginagamit nito ang prinsipyo ng rolling friction.
Ang prinsipyong ito ng pakikipag-ugnayan ay nagbibigay ng napakataas na coefficient of performance (COP), gayundin ng mataas na overload na katangian.
Aplikasyon at pagbuo ng mga ball screw
Ang ball screw ay kadalasang ginagamit sa industriya gaya ng paggawa ng sasakyang panghimpapawid, sa rocket science upang ilipat ang mga timonibabaw sa mga sasakyan. Ang pinakamalawak na hanay ng paggamit ng naturang sistema ay makikita sa precision engineering, lalo na, sa mga CNC machine.
Ang kasaysayan ng tornilyo na ito ay medyo hindi pangkaraniwan, dahil ang pinakaunang pinakatumpak na ball screw ay nakuha gamit ang isang low-precision na conventional screw. Ang aparato ay may sumusunod na hitsura: isang maliit na istraktura ng ilang mga mani, na pinaigting ng isang spring, ay naka-mount sa tornilyo, pagkatapos nito ay inilagay sa buong haba.
Naging posible na i-average ang mga error sa pitch ng parehong turnilyo at nut sa pamamagitan ng paggalaw ng mga elemento sa base, gayundin sa pamamagitan ng pagbabago ng direksyon ng pag-igting.
Paggamit ng mga ball screw
Upang makamit ang mahabang buhay ng serbisyo ng ball screw, kinakailangang sundin ang mga panuntunan sa pagpapatakbo ng system na ito. Upang mapanatili nito ang lahat ng mga tagapagpahiwatig nito sa tamang antas, kabilang ang katumpakan, napakahalaga na subaybayan ang kalinisan ng lugar ng pagtatrabaho ng aparato. Ang operating steam ay hindi dapat malantad sa mga abrasive na particle gaya ng alikabok, chips, atbp.
Kadalasan, nalulutas ang mga ganitong problema sa pamamagitan ng pag-install ng corrugated na proteksyon na gawa sa goma o polymer na materyales sa turnilyo na may nut. Ito ay ganap na nag-aalis ng posibilidad ng kontaminasyon. Kung gumagana ang system sa open mode, ang problemang ito ay malulutas sa ibang paraan. Sa ganitong mga kaso, may naka-install na compressor, na, sa ilalim ng mataas na presyon, nagsu-supply ng purified air sa gumaganang singaw.
DahilDahil gumagana ang system sa prinsipyo ng rolling friction, nagiging posible na mag-preload, na nagpapahintulot sa iyo na alisin ang hindi kinakailangang pag-play ng gear. Ang backlash ay ang puwang na nabubuo sa pagitan ng rotational at translational motion sa sandaling ito ay nagbabago ng direksyon nito.
Kalidad ng paghahatid
Tulad ng ibang sistema, ang isang ito ay may mga pakinabang at disadvantage nito.
Ang mga disadvantages ng device ay kinabibilangan ng katotohanan na may pagkakataon para sa reverse transmission kung ang anggulo ng pagpapatakbo ng ball screw ay masyadong malaki. Nangyayari ito dahil masyadong maliit ang friction kaya hindi naka-lock ang nut kapag inangat. Inililipat nito ang linear na puwersa sa metalikang kuwintas. Bilang karagdagan, hindi inirerekomenda ang paggamit ng naturang transmission system sa mga handheld device.
Ang kalamangan ay ang mababang porsyento ng friction ay nagdudulot ng mababang dissipation, na, naman, ay lubos na nagpapataas ng kahusayan ng buong system. Ayon sa tagapagpahiwatig na ito, ang tornilyo ng bola ay higit na mataas sa anumang iba pang analogue ng paghahatid, na nakikibahagi sa pagbabagong-anyo ng rotational motion sa translational. Ang pinakamataas na kahusayan para sa pinakakaraniwang mga ball screw ay lumampas sa 90%. Para sa paghahambing, sabihin natin na ang pinakamalapit na sukatan o helical gear ay may maximum na kahusayan na 50%.
Dahil halos walang madulas sa ball screw, ito ay may positibong epekto sa pagtaas ng buhay ng serbisyo ng ball screw at sa ekonomiya, dahil ang downtime para sa pag-aayos, pagpapadulas o pagpapalit ng mga piyesa ay makabuluhang nabawasan. Samakatuwid, ang mga device na ito ay ang pinakakumikita.
Paggawa at katumpakan
Ang pinaka-mataas na katumpakan na mga turnilyo ng ball screw ay maaari lamang makuha sa pamamagitan ng paggiling ng materyal. May isa pang paraan upang makakuha ng turnilyo - ito ay knurling. Ang gastos ay magiging mas mababa kaysa sa paggiling, ngunit ang error sa produkto ay mga 50 microns bawat 300 mm stroke. Tandaan na ang pinaka-high-precision na bahagi ng lupa ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang error na 1-3 microns bawat 300 mm, at ang ilan ay mas mababa pa. Upang makakuha ng blangko para sa hinaharap na turnilyo, ang materyal ay dapat na sumailalim sa isang magaspang na proseso ng machining, pagkatapos nito ay tumigas at ginigiling sa kinakailangang estado.
Ang instrumental na view ng ball screw ay kadalasang may katumpakan na hanggang 250 nm bawat sentimetro. Upang makagawa ng mga naturang produkto, kinakailangan na dumaan sa proseso ng paggiling at paggiling. Kinakailangang isagawa ang mga operasyong ito sa napakataas na katumpakan na kagamitan. Ang hilaw na materyal para sa naturang mga turnilyo ay Invar o Invar alloys.
