Шарико-винтовая передача (ШВП)

Типы гаек ШВП

Шариковые гайки бывают:

  1. По методу создания резьбы – катанные и шлифованные. В 1 случае резьба наносится по методу холодной накатки, а во 2-м – по технологии нарезки и многоэтапной шлифовки. Шлифованные изделия обеспечивают более высокую точность позиционирования, но и цена у них выше.
  2. По типу конструкции – состоящие из 1-й или 2-х частей.
  3. С фланцем и без фланца.
  4. Подвижные и неподвижные – в зависимости от места крепления подвижного узла (на гайке или на винте).
  5. С шагом резьбы в диапазоне 1,5–50 мм. При большом шаге резьбы выше скорость, но ниже точность позиционирования, и есть риск самопроизвольного движения гайки.
  6. Разных классов точности – от С0 до С10, в зависимости от погрешности позиционирования гайки при ее движении вдоль винта (3,5–50 мкм).
  7. По назначению – транспортные и прецизионные, в зависимости от обеспечиваемой точности позиционирования. Транспортные модели используются в прессах, подъемниках и другом оборудовании, не требующем высокоточного позиционирования. В остальных случаях, включая медоборудование и станки с ЧПУ, используются винты и гайки ШВП прецизионного типа.
  8. В зависимости от рабочих условий – модели с зазором и с преднатягом. Для устранения зазора по оси, повышения жесткости и получения более точных перемещений ШВП с зазором собираются с предварительным натягом. Он реализуется использованием шариков увеличенного диаметра или установкой в общем корпусе 2-х гаек с дальнейшим осевым смещением и возможностью регулировки натяга.
  9. По типу передачи шариков – стандартные, нестандартные и высокоскоростные. В стандартных гайках происходит внутренняя передача шариков в гнезде или рессоре передачи. В нестандартных моделях реализована наружная передача шариков в перепускном канале. Для высокоскоростных гаек характерна особая конструкция торцевых крышек, и шарики перекатываются по продольному аксиальному отверстию.
  10. По размерам гайки ШВП бывают стандартной, миниатюрной и скоростной серии.

Классификация

По технологии изготовления ходовые винты бывают:

  • Катаные — с винтовой канавкой, получаемой методом холодной прокатки. Эти винты производятся с меньшими затратами, поэтому обладают лучшим соотношением цена-качество при средней точности изготовления (C5, C7, C9).
  • Шлифованные — относятся к прецизионным изделиям. После нарезания резьбы и последующей термообработки подвергаются шлифованию. Имеют повышенную точность (C1, C3, C5) и более высокую цену.

По конструкции:

  • Шарико-винтовые — изготовленные согласно стандарту DIN. Шарики возвращаются в смежную канавку по желобу отражателя, встроенного в гайку.
  • Прецизионные — изготавливаются шлифованием. Могут состоять из одной или двух гаек, иметь предварительный натяг (преднатяг) — устранение осевого зазора с целью повышения точности при реверсах и увеличения жесткости привода.
  • Прецизионные с сепаратором — отличаются конструкцией возврата шариков (отсутствует соударение) и шлифованным профилем канавки.
  • Прецизионные с вращающейся гайкой имеют встроенный подшипник, благодаря чему имеют повышенную точность перемещения.
  • Шлицевый вал с шариковыми втулками фланцевого исполнения. При этом вал выполняет функцию внутреннего кольца подшипника. Эта конструкция отличается компактностью и простотой монтажа.
  • Консольное исполнение винта. Применяется для коротких ходовых винтов, не имеющих второй поддержки.

Технические характеристики ШВП

  • Основные параметры:
  • Диаметр и шаг винта — от 16 × 2,5 до 125 × 20 мм.
  • Длина винтового стержня. Ходовые винты для станков с ЧПУ обычно выпускаются с максимальной длиной 2,0–2,5 м, хотя под заказ изготавливают и до 8 метров.
  • Линейная скорость перемещения — до 110 м/мин.
  • Точность передачи — C1…C10.

Силовые характеристики для некоторых типоразмеров приведены в таблице:

Силовые параметры шарико-винтовых передач
Диаметр × шаг, ммГрузоподъемность, НОсевая жесткость, Н/мкм
СтатическаяДинамическаяКорпусных ШВПБескорпусных ШВП
16 × 2,596005000230
32 × 53750017710700760
50 × 101125005775010001100
80 × 101977006688017001900
125 × 207290002780002850
Примечание: осевая жесткость указана для класса точности C1.

Резьба и расчет

Кроме того, что существует несколько видов системы, имеется также несколько типов резьбы для гайки и винта. Если необходимо обеспечить наименьшее трение между деталями, то используется прямоугольный вид

Однако тут очень важно отметить, что технологичность этого типа соединения довольно низкая. Другими словами, нарезать такую резьбу на резьбофрезерном станке невозможно. Если сравнивать прочность прямоугольной и трапецеидальной резьбы, то первая значительно проигрывает

Из-за этого распространение и использование прямоугольной резьбы в винтовой передаче сильно ограничено

Если сравнивать прочность прямоугольной и трапецеидальной резьбы, то первая значительно проигрывает. Из-за этого распространение и использование прямоугольной резьбы в винтовой передаче сильно ограничено.

По этим причинам, основным типом, который используется для устройства передаточных винтов, стала трапецеидальная резьба. У того типа имеется три вида шага – мелкий, средний, крупный. Наибольшую популярность заслужила система со средним шагом.

Расчет винтовой передачи сводится к расчету передаточного соотношения. Формула выглядит следующим образом: U=C/L=pd/pK. С – это длина окружности, L – ход винта, p – шаг винта, K – число заходов винта.

ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

В однозаходных винтах шарики могут прокатываться несколько витков прежде, чем выйдут в канал для рециркуляции. В расчете грузоподъемности ШВП учитывается количество шариков, находящихся в зацеплении, без учета шариков, находящихся в канале для их рециркуляции. Винты ШВП рассчитаны на осевую нагрузку, а сопротивление радиальным нагрузкам по большей части обеспечивается связью с линейными направляющими подвижного узла.

Для определения размеров электродвигателя, важным является необходимый крутящий момент, который в большей степени зависит от осевой нагрузки на винт. Здесь необходимо учитывать не только силу резания, но и силу для перемещения узла, силу трения. Максимальный крутящий момент возникает в момент ускорения.

Основные характеристики ШВП

К основным характеристикам ШВП относят: 1. Диаметр винтовой канавки (D). 2. Шаг винтовой канавки (P). 3. Диаметр шариков (d), часто его выбирают равным d=6*P 4. Ход за 1 оборот, в однозаходных винтах ход равен шагу. 5. Однозаходный или многозаходный. 6. Класс точности. 7. Стартовый крутящий момент. 8. Шумность. 9. Угол винтовой канавки.

Класс точности ШВП определяет: точность шага, шероховатость, допуски размеров, люфт, шумность, стартовый крутящий момент и т.д. Про класс точности можно почитать здесь (рекомендуется знать).

Класс точности ШВП

ШВП разделяют на две основные группы это ШВП транспортной группы и позиционной группы. Они имеют различное применение, а соответственно и различные, предъявляемые к ним требования, в том числе классы точности. Как правило ШВП транспортной группы менее точные и в них присутствует бОльший люфт. Более подробно про классы точности ШВП можно почить здесь (оч. рекомендуется).

Опоры ШВП

Особое внимание необходимо уделить опорам ШВП, ненадежность данных узлов может снизить достоинства даже самой жесткой и точной ШВП. По расположению они подразделяются на вертикальные (BK и BF) и горизонтальные (FK и FF)

Существуют и другие серии, но для понимания вопроса нам достаточно BK, BF. Более детально про опоры ШВП можно почитать здесь (оч. рекомендуется).

Изготовление ШВП

Преднатяг ШВП

Для повышения точности ШВП осуществляют предварительный натяг ШВП или преднатяг ШВП, т.е. гарантированно выбираются зазоры между гайкой и винтом ШВП, создается дополнительная нагрузка или натяг в ШВП. Тема достаточно большая, поэтому подробнее можно узнать об этом здесь (оч. рекомендуется).

Преимущества шарико-винтовых передач.

Низкий коэффициент трения ШВП обуславливает низкую диссипацию и высокий КПД передачи – намного выше, чем у любых других аналогов. КПД самых распространенных шариковых пар может превышать 90% по сравнению с максимальными 50% для метрических и трапецеидальных ходовых винтов. Практические отсутствующее скольжение значительно увеличивает срок службы ШВП, что снижает простой оборудования при ремонте, замене и смазке частей. Все это в сочетании с некоторыми другими преимуществами, такими как более высокой достигаемой скоростью, сниженными требованиями к мощности электропривода винта, может быть существенным аргументом в пользу ШВП в противовес его высокой стоимости.

Шариковые винтовые передачи (ШВП) SBC

Шариковая винтовая передача – наиболее распространенная разновидность передачи винт-гайка качения (винтовая пара с промежуточными телами качения: шариками или роликами).

Функционально ШВП (шарико-винтовая передача) служит для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное (и наоборот). ШВП обладает всеми основными техническими преимуществами передачи винт-гайка скольжения, и при этом не имеет ее главных недостатков, таких как низкий КПД, повышенные потери на трение, быстрый износ.

Конструктивно ШВП состоит из винта и гайки с винтовыми канавками криволинейного профиля. Канавки служат дорожками качения для размещенных между витками винта и гайки шариков. Перемещение шариков происходит по замкнутой траектории – при вращении винта шарики вовлекаются в движение по винтовым канавкам, поступательно перемещают гайку и через перепускной канал (канал возврата) возвращаются в исходное положение. Каналы возврата выполняются в специальных вкладышах, которые вставляются в соответствующее окно гайки, по числу рабочих витков.

При работе передачи шарики, пройдя по винтовой канавке на винте свой виток, выкатываются из резьбы в перепускной канал вкладыша, переваливают через выступ резьбы и возвращаются в исходное положение на тот же или на соседний (в зависимости от конструкции) виток. Для передач с многозаходной резьбой применяется особый тип исполнения гайки.

Число рабочих витков в ШВП обычно составляет от 1 до 6. Большее число витков применяется только в сильно нагруженных передачах, например, тяжелых станков.

Основные достоинства шариковинтовой передачи:

  • малые потери на трение;
  • высокая нагрузочная способность при малых габаритах;
  • размерное поступательное перемещение с высокой точностью;
  • высокое быстродействие;
  • плавный и бесшумный ход.

К недостаткам шариковинтовой передачи можно отнести:

  • сложность конструкции гайки;
  • ограничение по длине винта (из-за накапливаемой погрешности);
  • ограничение по скорости вращения винта (из-за вибрации);
  • высокую стоимость (исполнения с шлифованным винтом).

Высокоточные ШВП (шарико-винтовые передачи) производства SBC

SBC Linear Co., Ltd (Сеул, Корея) – крупнейший азиатский производитель систем и компонентов линейных перемещений.

Продуктовая линейка компании включает рельсовые направляющие качения, цилиндрические линейные направляющие и линейные подшипники, линейные модули, системы роликовых направляющих и т. д. Отдельную товарную группу составляют высокоточные шлифованные ШВП и катаные ШВП, изготовленные по PSF-технологии.

SBC выпускает 4 серии шариковинтовых передач, которые различаются по конструкции гайки и шагу винта*, точности исполнения и доступным типоразмерам.

Серия STK. Диаметр винта – от 16 до 80 мм. Стандартный шаг винта – 5 мм (с увеличением диаметра винта возрастает до 10 мм и до 15 мм). Прецизионная фланцевая гайка. Классы точности – C5. Может поставляться с преднатягом и без него.

Серия SLK. Диаметр винта – от 16 до 62,5 мм. Фланцевая гайка с шагом от 10 до 40 мм в зависимости от типоразмера. Классы точности – C5. Может поставляться с преднатягом и без него.

Серия ZG. Диаметр винта – от 16 до 80 мм. Безфланцевая гайка с метрической резьбой по внешней поверхности. Стандартный шаг винта – 5 мм (с увеличением диаметра винта возрастает до 10 мм и до 15 мм). Классы точности – C5. Может поставляться с преднатягом и без него.

Серия MBS. Диаметр винта – от 6 до 12 мм. Фланцевая гайка с коротким шагом (от 1 до 5 мм). Классы точности – C5. Может поставляться с преднатягом и без него.

Максимальная длина винта для всех ШВП – 6 метров. Винты поставляются с предварительно обработанными концами (на выбор предлагаются несколько стандартных типов высокоточной обработки). Для нестандартных решений возможна обработка концов по ТЗ заказчика.

Для монтажа ШВП в машину или механизм предусмотрен достаточно большой выбор концевых опор, в т. ч. на подшипниках.

Все данные для расчета технических параметров и методика подбора ШВП для конкретных условий приведены в каталоге продукции.

ШВП (шарико-винтовые передачи) производства SBC рекомендованы к использованию в следующих отраслях промышленности:

  • точное машиностроение;
  • станкостроение;
  • приборостроение;
  • медицинская техника;
  • подъемно-транспортное оборудование;
  • научное и лабораторное оборудование;
  • упаковочное оборудование;
  • оборудование для пищевой промышленности;
  • оборудование для химической промышленности.

*Шаг винта – перемещение по оси (в мм), которое гайка совершает за один оборот.

Документация по ШВП

ШВП, опоры, обработка концов 07.02.2021

Допускаемая экономия

Для сохранения бюджета используется дробление ШВП на детали. ЧПУ-станки всегда являются полностью разборными для замены самой мелкой запчасти. Однако перед проведением демонтажных работ следует ознакомиться с предложениями на рынке.

Если существует возможность поставки отдельной запчасти, что встречается нечасто, то можно извлечь деталь. Однако бывает дешевле купить ШВП полностью, чтобы обеспечить заводскую точность подгонки составляющих и сохранить гарантию на продукцию.

Бывает, что ШВП уже имеет запас прочности, который часто так и не используется. Поэтому допускается устанавливать подшипниковые пары заниженной жесткости. Но если продавец посчитает условия работы узла неудовлетворительными, то он может не дать гарантию либо снизит сроки ее действия.

Быстроходные или скоростные ШВП

Современные станки и иное оборудование характеризуется высокой производительностью и универсальностью в применении. Как правило, усилие создается двигателем, который совершает вращательное движение. Для того чтобы преобразовать вращение в возвратно поступательное движение применяется винтовая передача. Обычное сочетание винта и гайки характеризуется менее высоким КПД, чем новые скоростные конструкции.

Быстроходная шариковая винтовая передача характеризуется следующими особенностями:

  1. При изготовлении применяется материал, который характеризуется высокой износостойкостью. Слишком сильный износ приводит к потери точности.
  2. Специальная шарико винтовая передача обеспечивает быстрое перемещение гайки.

Системы рециркуляции шариков

Важным конструктивным элементом можно назвать систему рециркуляции шариков. Она отличается следующими характерностями:

  1. Шарики меняют собственное положение в каналах резьбы гайки и специализированных дорожках для бега винта. При этом они отличаются верными размерами. Во время изготовления шариков применяется сталь с большим уровнем стойкости к износу. В другом случае может возникнет люфт, который плохо проявится на эксплуатационных качествах шарико-винтовой передачи.
  2. Если не применять специализированную систему, то в конце хода шарики просто бы выбегали из конструкции наружу. Собственно поэтому при разработке конструкции постоянно применяются системы возврата.
  3. Внешняя система представлена железной трубкой, которая соединяет входное и отверстие для выхода. Система внутреннего типа предоставлена каналами, нарезаемыми вблизи винта.

В наши дни обширное распространение получил вариант выполнения, при котором движение шариков закольцовано. Благодаря этому обеспечиваются самые лучшие условия эксплуатации устройства.

Шариковые винтовые передачи (ШВП) SBC

Шариковая винтовая передача – наиболее распространенная разновидность передачи винт-гайка качения (винтовая пара с промежуточными телами качения: шариками или роликами).

Функционально ШВП (шарико-винтовая передача) служит для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное (и наоборот). ШВП обладает всеми основными техническими преимуществами передачи винт-гайка скольжения, и при этом не имеет ее главных недостатков, таких как низкий КПД, повышенные потери на трение, быстрый износ.

Конструктивно ШВП состоит из винта и гайки с винтовыми канавками криволинейного профиля. Канавки служат дорожками качения для размещенных между витками винта и гайки шариков. Перемещение шариков происходит по замкнутой траектории – при вращении винта шарики вовлекаются в движение по винтовым канавкам, поступательно перемещают гайку и через перепускной канал (канал возврата) возвращаются в исходное положение. Каналы возврата выполняются в специальных вкладышах, которые вставляются в соответствующее окно гайки, по числу рабочих витков.

При работе передачи шарики, пройдя по винтовой канавке на винте свой виток, выкатываются из резьбы в перепускной канал вкладыша, переваливают через выступ резьбы и возвращаются в исходное положение на тот же или на соседний (в зависимости от конструкции) виток. Для передач с многозаходной резьбой применяется особый тип исполнения гайки.

Число рабочих витков в ШВП обычно составляет от 1 до 6. Большее число витков применяется только в сильно нагруженных передачах, например, тяжелых станков.

Основные достоинства шариковинтовой передачи:

  • малые потери на трение;
  • высокая нагрузочная способность при малых габаритах;
  • размерное поступательное перемещение с высокой точностью;
  • высокое быстродействие;
  • плавный и бесшумный ход.

К недостаткам шариковинтовой передачи можно отнести:

  • сложность конструкции гайки;
  • ограничение по длине винта (из-за накапливаемой погрешности);
  • ограничение по скорости вращения винта (из-за вибрации);
  • высокую стоимость (исполнения с шлифованным винтом).

Высокоточные ШВП (шарико-винтовые передачи) производства SBC

SBC Linear Co., Ltd (Сеул, Корея) – крупнейший азиатский производитель систем и компонентов линейных перемещений.

Продуктовая линейка компании включает рельсовые направляющие качения, цилиндрические линейные направляющие и линейные подшипники, линейные модули, системы роликовых направляющих и т. д. Отдельную товарную группу составляют высокоточные шлифованные ШВП и катаные ШВП, изготовленные по PSF-технологии.

SBC выпускает 4 серии шариковинтовых передач, которые различаются по конструкции гайки и шагу винта*, точности исполнения и доступным типоразмерам.

Серия STK. Диаметр винта – от 16 до 80 мм. Стандартный шаг винта – 5 мм (с увеличением диаметра винта возрастает до 10 мм и до 15 мм). Прецизионная фланцевая гайка. Классы точности – C5. Может поставляться с преднатягом и без него.

Серия SLK. Диаметр винта – от 16 до 62,5 мм. Фланцевая гайка с шагом от 10 до 40 мм в зависимости от типоразмера. Классы точности – C5. Может поставляться с преднатягом и без него.

Серия ZG. Диаметр винта – от 16 до 80 мм. Безфланцевая гайка с метрической резьбой по внешней поверхности. Стандартный шаг винта – 5 мм (с увеличением диаметра винта возрастает до 10 мм и до 15 мм). Классы точности – C5. Может поставляться с преднатягом и без него.

Серия MBS. Диаметр винта – от 6 до 12 мм. Фланцевая гайка с коротким шагом (от 1 до 5 мм). Классы точности – C5. Может поставляться с преднатягом и без него.

Максимальная длина винта для всех ШВП – 6 метров. Винты поставляются с предварительно обработанными концами (на выбор предлагаются несколько стандартных типов высокоточной обработки). Для нестандартных решений возможна обработка концов по ТЗ заказчика.

Для монтажа ШВП в машину или механизм предусмотрен достаточно большой выбор концевых опор, в т. ч. на подшипниках.

Все данные для расчета технических параметров и методика подбора ШВП для конкретных условий приведены в каталоге продукции.

ШВП (шарико-винтовые передачи) производства SBC рекомендованы к использованию в следующих отраслях промышленности:

  • точное машиностроение;
  • станкостроение;
  • приборостроение;
  • медицинская техника;
  • подъемно-транспортное оборудование;
  • научное и лабораторное оборудование;
  • упаковочное оборудование;
  • оборудование для пищевой промышленности;
  • оборудование для химической промышленности.

*Шаг винта – перемещение по оси (в мм), которое гайка совершает за один оборот.

Документация по ШВП

ШВП, опоры, обработка концов 07.02.2021

Винтовые домкраты с шарико-винтовой передачей Unimec

Шарико-винтовой домкрат UNIMEC является развитием идеи и технологии трапециевидных домкратов UNIMEC.

Винтовые домкраты могут быть использованы для поднятия, опускания, толкания или перемещения, а также выравнивания любых грузов с идеальной синхронизацией, которую трудно получить с помощью другого оборудования. Серия «К» подходит как для высокоточного, так и для скоростного позиционирования. По сравнению с трапецеидальным винтом серия К представляет собой обратимую передачу: поэтому требуется обеспечить домкрат тормозом, или иным устройством, предотвращающим самопроизвольное опускание гайки/винта под нагрузкой. Винтовые домкраты могут применяться по отдельности или группами, связанными посредством соединительных валов с муфтами и/или конических редукторов.

Серия «К» также примечательна тем, что в ней применяются всего лишь 3 основных типоразмера, в редукторы которых можно установить винты ШВП различного диаметра. Это достигается за счет применения внутри редуктора полого вала с резьбовыми отверстиями на торце. Диаметр полого вала подобран таким образом, чтобы в него можно было монтировать ШВП различного диаметра и прикрепить его к полому валу с помощью винтов, которые вкручиваются в торец полого вала. Снаружи полого вала устанавливается шпонка, которая позволяет зафиксировать на нем червячное колесо.

Состав домкрата:

  1. Корпус
  2. Крышка
  3. Червячное колесо
  4. Червяк
  5. Подшипник червячного колеса
  6. Подшипник червячного вала
  7. Уплотнение
  8. Уплотнение
  9. Стопорное кольцо
  10. Шпонка
  11. Болт
  12. Масляная заглушка
  13. Индикатор уровня масла
  14. Сливной колпак

Данные домкраты могут быть укомплектованы различными двигателями: электрическими, либо с переменным или постоянным током, гидравлическими или пневматическими. Кроме того, они могут управляться вручную или с помощью любого другого вида передачи. Шарико-винтовые домкраты UNIMEC спроектированы и изготовлены с использованием инновационных технологий. Высокое качество и 30-ти летний опыт производства в состоянии удовлетворить самые требовательные и сложные запросы.

Возможная комплектация домкратов серии «К» показана ниже:

  1. K универсальная модель домкрата
  2. MK домкрат c фланцем под электродвигатель
  3. PRO защитная труба с масляной ванной
  4. PO защитная труба увеличенной жесткости
  5. PR защитная труба
  6. PRF защитная труба с контролем хода
  7. PRA защитная труба с двумя пазами для блокировки вращения
  8. CR датчик контроля вращения червячного колеса
  9. CT контроль температуры корпуса домкрата
  10. P цапфы для шарнирного монтажа корпуса
  11. SP лапы для монтажа корпуса
  12. GS неподвижная направляющая винта
  13. GR вращающаяся направляющая винта
  14. PE эластичный чехол
  15. различные винты

Функциональное предназначение и устройство

Вид профиля впадины винт-гайка: а) арочный контур б) радиусный контур

Цель рассматриваемого механизма состоит в том, чтобы преобразовать вращательное движение привода в прямолинейное перемещение рабочего объекта. Передача состоит из двух составных частей: ходового винта и гайки.

Винт изготавливается из высокопрочных сталей марок 8ХФ, 8ХФВД, ХВГ, подвергнутых индукционной закалке, или 20Х3МВФ с азотированием. Резьба выполнена в форме спиральной канавки полукруглого или треугольного сечения. В зависимости от условий работы винта профиль впадины может иметь несколько исполнений. Наиболее часто применяется арочный или радиусный контур.

Охватывающая деталь — гайка является составным узлом. Она имеет сложное устройство. Обычно представляет собой корпус, в котором расположены два вкладыша с такими же канавками, как и у ходового винта. Материал вкладных деталей: объемно закаливаемая сталь марки ХВГ, цементируемые стали 12ХН3А, 12Х2Н4А, 18ХГТ. Вставки устанавливают таким образом, чтобы после сборки обеспечить предварительный натяг в системе винт-гайка.

Внутри винтовых канавок размещаются закаленные стальные шарики, изготовленные из стали ШХ15, которые при работе передачи циркулируют по замкнутой траектории. Для этого внутри корпуса гайки имеются несколько обводных каналов, выполненных в виде трубок, соединяющих витки гайки. Длина их может быть различной, то есть шарики могут возвращаться через один, два витка, или в конце гайки. Наиболее распространенным является возврат на смежный виток (система DIN).

Критическая скорость вращения шарикового винта

Как и у любого торсионного вала, у шарикового винта есть критическая скорость, которая является гармоническим колебанием. Постоянное вращение шарикового винта в диапазоне критической скорости сократит период эксплуатации, и может повлиять на производительность машины. Критическая скорость является функциональной зависимостью диаметра, длины шарикового винта и конфигурации монтажа. Осевой зазор гайки не оказывает влияние на критическую скорость nk.

Операционная скорость не должна превышать 80% от критической скорости. Формула ниже для подсчета допустимой скорости nkzyl учитывает этот фактор безопасности 0,8.

,где Nk – критическая скорость (число оборотов в минуту) Nkzyl – рабочая скорость вращения (число оборотов в минуту) α – фактор безопасности (=0,8) E – модуль эластичности (E=2,06*105 Н/мм2) l – геометрический момент инерции (мм2) d2 – диаметр стержня шарикового винта (мм) γ – специфическая плотность материала (7,6*10 -5 Н/мм3) g – постоянная величина земной гравитации (9,8*10 3 мм/с2) А – поперечное сечение шарикового винта (мм2) lk – неподдерживаемая длина между двумя корпусами f – фактор коррекции по монтажу

Плавающий – плавающийλ=3.14f=9.7
Жесткий — плавающийλ=3.927f=15.1
Жесткий — жесткийλ=4.730f=21.9
Жесткий — свободныйλ=1.875f=3.4

Максимально допустимая скорость шарикового винта ограничена.

Для гаек SC/DC d0*nkzyl≤120 000

Для гаек CI, SK, SU/DU, SE d0*nkzyl≤90 000 , где d0 — центральный диаметр шпинделя,мм

Пожалуйста, свяжитесь с нашими инженерами, если требуемая скорость превышает DN, или если шариковый винт используется на более высоких скоростях.

Что такое ШВП?

Шариково-винтовая передача – разновидность линейного привода, трансформирующего вращател

ьное движение в поступательное, которая обладает отличительной особенностью – крайне малым трением. Вал(обычно стальной – из высокоуглеродистых видов стали) со специфической формы беговыми дорожками на поверхности выполняет роль высокоточного приводного винта, взаимодействующего с гайкой, но не напрямую, через трение скольжения, как в обычных передачах винт-гайка, а посредством шариков, через трение качения. Это обуславливает это высокие перегрузочные характеристики шарико-винтовой передачи и очень высокий КПД. Винт и гайка производятся в паре, подогнанными, с очень жесткими допусками, и могут быть использованы в оборудовании, где требуется очень высокая точность. Шариковая гайка обычно чуть более крупная, чем гайка скольжения – из-за расположенных в ней каналов рециркуляции шариков. Однако, это практически единственный момент, в котором ШВП уступает винтовым передачам трения скольжения.

Устройство и виды

В настоящее время имеется два основных устройства системы. Первый ее тип содержит неподвижную гайку и подвижный винт, а второй тип, наоборот, имеет подвижную гайку и неподвижный винт. К первой категории устройств можно отнести винтовой домкрат, а вторая группа используется, например, в ходовых винтах станков и в других устройствах.

Существует также несколько видов винтовых передач:

  • Система скольжения.
  • Система качения, характеризующаяся тем, что гайка имеет канавки, в которые помещаются шарики.
  • Планетарные роликовые передачи, считающиеся довольно перспективными, так как отличаются высокой точностью и жесткостью.
  • Волновой вид передачи, он отличается довольно малыми поступательными движениями.
  • Гидростатическая винтовая передача, характеризующаяся малой степенью трения, малым износом и довольно высокой точностью.

Характеристики ШВП для оборудования с ЧПУ

Как раньше было отмечено, очень часто рассматриваемый привод используется для обеспечения хорошей работы станка ЧПУ. Ключевыми свойствами можно назвать такие моменты:

Протяженность ходового стержня. Как говорит практика, во многих случаях достаточно стержня длиной около 2-х метров. Очень нежелательно проводить установку варианта выполнения с большой длиной, так как оказываемая нагрузка будет причиной деформации и снижения ключевых рабочих свойств.
Линейное скоростное передвижение

При изготовлении станков с числовым программным управлением уделяют внимание тому, чтобы важные элементы перемещались с большой скоростью. Благодаря этому значительно увеличивается КПД и скорость обработки, а еще становится шире область использования устройства.
Наиболее основными параметрами можно назвать диаметр и шаг винта

Конкретно данные характеристики формируют то, какая нагрузка может оказываться на устройство.
При изготовлении довольно достаточно внимания уделяют точности. Данный показатель может варьировать в диапазоне от С1 до С10.

Мотор может передавать вращение напрямую или через предохранительные детали, например, специализированные муфты. Они дают возможность значительно уменьшить вероятность возникновения недостатков.

Какие лучше выбрать?

ШВП станков ЧПУ бюджетного варианта выбираются катаного типа. Они не уступают в точности более дорогостоящим, но запас срока службы у таких видов невысокий. Если требуется большая точность, то покупают подшипниковые пары шлифованные.

При большой нагрузке на ось рекомендуется выбирать особый вид, позволяющий выдерживать даже механические удары об инструмент. В них закладывается троекратный запас прочности по сравнению с обычными ШВП для ЧПУ. В СПб имеются аналогичные предложения для каждого вида станка. Однако не все модели имеются в наличии, потребуется время на доставку.

В продаже также можно найти комплектующие к ШВП узлам ранних выпусков. Для упрощения процедуры ремонта имеются уже собранные конструкции: суппорты серийных моделей станков. Для облегчения выбора подшипникового узла у дилеров продукции есть специалисты, способные рассчитать основные параметры изделия. На проданную единицу всегда даются гарантия и рекомендации по обслуживанию.

Типы гаек по способу обращения шариков бывают следующих видов

Тип с возвратным каналом

это наиболее распространенный тип гаек, он использует для обращения шариков возвратный канал. Возвратный канал позволяет подбирать шарики, пропускать их через трубку канала и возвращать в исходное положение, завершая цикл непрерывного движения.

Дефлекторный тип

— наиболее компактный тип гайки. Шарики изменяют направление движения при помощи дефлектора, проходят по окружности ходового винта и возвращаются в исходное положение, завершая цикл непрерывного движения.

Тип с торцевой пластиной

лучше всего подходит для использования на больших скоростях с винтом большого шага. Шарики подхватываются торцевой пластиной, проходят через отверстие в гайке и возвращаются в исходное положение, завершая цикл непрерывного движения.

Шарико-винтовые передачи ШВП

Шариковая винтовая передача – это разновидность передачи винт-гайка качения

Состоит из ходового винта, гайки с интегрированными шариками и механизмом возврата шариков.

ШВП чаще всего используются в прецизионном и промышленном оборудовании.

Необходимы для преобразования вращательного движения в поступательное или наоборот. Высокая точность и высокий КПД

Наименование ШВП Типоразмер L резьбы Модель станка Цена с НДС,руб
диаметр Шаг резбы L общая
1 16Б16Т1.11.000 50 10 1500 1000 16Б16Т1 32 100
2 16Б16Т1.33.000 32 5 550 317 16Б16Т1 10 300
3 1716ПФ3.030.010 50 10 1283 1000 1710ПФ3 договорная
4 1716ПФЗ.034.010 40 5 533 372 1716ПФЗ договорная
5 16К20Т1.153.000.000.01 40 5 750 425 16К20Т1.02 10 000
6 16К20Т1.154.010.000 63 10 1786 1180 16К20Т1.0216К20ФЗ.С32 34 400
7 16К20Т1.154.000.000 63 10 1786 1180 35 400
8 16К20Т1.159.000.000 63 10 1727 1192 36 400
9 16К20Т1.158.010.000 40 5 622 407 16А20ФЗ.С3216А20ФЗ.С39 15 610
10 16К20Т1. 159.020.000 63 10 1727 1192 16А20ФЗ.С3216А20ФЗ.С39 37 400
11 30.06.600 32 5 365 225 1В340ФЗ 10 000
12 1325ФЗ. 220.600А 50 10 760 490 1В340ФЗ 27 000
13 52.02. 20.600БА 50 10 1580 1200 1П42ОПФ3 договорная
14 52.02. 30.600А 40 10 710 500 1П42ОПФЗ договорная
15 1П426ФЗ. 02.26.010 50 5 840 480 1П426ФЗ 14 600
16 1П426Ф3.03.65.010 63 10 1390 680 1П426ФЗ 21 200
17 СВ141П.11.000 50 10 780 470 СВ141П 16 800
18 СВ141П.33.000 50 5 465 255 СВ141П 9 900
19 2С132ПМФ2 50 5 1147 830 2Р135Ф2 договорная
20 24К40АФ4.10.11.000 50 10 1030 820 24К40АФ4 45 200
21 2С132ПМФ2.36.000 50 10 877 592 2С132ПМФ2 20 507
22 2С132ПМФ2.39.000 5 1207 830 2С132ПМФ2 25 340
23 21105.30.21.010 50 5 1330 1074 2С132ПМФ2 договорная
24 2С150ПМФ4.27.010 50 10 1410 1039 СС2ВПМФ42С150пМФ4 26 900
25 2С150ПМФ4.27.040 50 10 1476 1164 СС2ВПМФ42С150пМФ4 33 500
26 2С150ПМФ4.39.020 50 10 1 168 804 СС2ВПМФ42С150пМФ4 22 600
27 ЗД756.303.000 8 10 790 605 28 800
28 ЗЕ756.305.000 80 10 840 655 5Е756Ф 26 200
29 ЗЛ722В.162.000 40 5 770 620 ЗЛ722В ЗЛ741В 17 600
30 ЗЛ722В.323.000 50 5 870 625 ЗЛ722В ЗЛ741В 17 200
31 ЛШМ1.Ф3.001.333.010 63 10 845 655 ЛШМ договорная
32 ЛШМ1.Ф3.001.503.030 80 5 435 275 ЛШМ договорная
33 4Л721.Ф1.15.120 25 5 350 238 4Л721Ф1 договорная
34 4Л721.Ф1.15.120.01 25 5 455 345 4Л721Ф1 договорная
35 4Л721.Ф1.20.220 25 5 492 335 4Л721Ф1 договорная
36 500МФ4.308.003 63 10 1167 858 ИР500ПМФ4 25 000
37 500МФ4.407.003 63 10 1342 1025 ИР500ПМФ4 30 700
38 500МФ4.107.003 80 10 1478 1150 ИР500ПМФ4 35 300
39 800МФ4.308.003 63 10 1372 1063 ИР800ПМФ4 договорная
40 800МФ4.402.003 63 10 1677 1307 ИР800ПМФ4 40 000
41 6Т13Ф3-1.300.001 50 10 980 520 ГФ21716Т13Ф3 15 300
42 6Т13Ф3-1.600.001 63 10 1082 630 ГФ21716Т13Ф3 20 300
43 6Т13Ф3-1.700.001 63 10 1555 1224 ГФ21716Т13Ф3 36 800
44 6Р13Ф3-37.61.001 63 10 1072 600 ГФ2171СЗ 18 900
45 6Р13Ф3-01.38.001 50 5 835 430 ГФ2171СЗ 12 900
46 6Р13Ф3-70.001 63 10 1620 1204 ГФ2171СЗ 34 900
47 72019.010.08.100 40 6 738 280 6М13ГН-1 10 200
48 72019.010.05.150 50 8 1862 1204 6М13ГН-1 40 600
49 72019.010.05.200 50 5 854 241 6М13ГН-1 16 800
50 6Р13Ф3.37.180 50 5 854 241 20 400
Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий