Передача «винт — гайка» — винтовая механическая передача, преобразующая вращательное движение в поступательное или наоборот. В общем случае она состоит из винта и гайки.
Винтовые передачи делятся на: передачи скольжения; передачи качения: шариковинтовые передачи качения (ШВП); роликовинтовые передачи качения.
Передаточное отношение () винтовой передачи равно:
,
где — диаметр окружности, по которой перемещается точка приложения силы; — ход винта, выраженный в метрах. Это передаточное отношение справедливо, если рассматриваются осевая сила и окружная сила, вращающая винт.
Передаточное отношение между моментом на винте и осевой силой:
Это следует из принципа равенства работ осевой силы и момента на винте.
Ход винта равен:
,
где — шаг резьбы; — число заходов резьбы.
Винтовая передача с возвратно-поступательным движением Существуют винтовые передачи, осуществляющие циклическое возвратно-поступательное движение исполнительного устройства («гайки») при неизменном вращательном движении приводного вала. У этих передач приводной вал имеет и левую, и правую резьбы с плавными переходами между ними на концах. Резьба гайки вырождается в единственный выступ (штырь, шпонку), скользящий по резьбе вала. Такая винтовая передача применяется, в частности, в небольших принтерах, механизмах укладки каната в барабан и т. п.
Применение
приводы исполнительных органов (например: металлообрабатывающие станки, кузнечно-прессовое оборудование, в 3Д принтерах отвечают за перемещение по высоте (ось Z )); регулировочные винты и болты в машинах и механизмах (например, регулируемые по высоте опоры мебели и оборудования (выкручивающиеся ножки)); инструменты (слесарные тиски, струбцины, съёмники, штопоры, винтовые домкраты); детские игрушки: для запуска юлы и летающего винта.
Пара «болт — гайка» хотя и представляет собой, по сути, винтовую передачу, однако предназначена она не для перемещения, а для закрепления деталей, поэтому относится к соединениям. Аналогично шурупы и винтовые (червячные) металлические хомуты.
Винтовые передачи скольжения с используемыми обычно шагами резьбы винта относятся к самотормозящимся, в норме осевая нагрузка на винт не способна вызвать вращение приводной гайки. В то же время, из-за крайне низкого трения, винтовые передачи качения таким свойством не обладают, что следует учитывать в плане безопасности.
Литература
См. также Винтовой домкрат
Категория:Механические передачи