La trasmissione a vite appartiene alla categoria dei meccanici. Lo scopo principale di questa operazione è convertire il moto rotatorio in traslatorio o viceversa. Questo tipo di trasmissione è costituito da due soli elementi: una vite e un dado.
Descrizione dispositivo
Come già accennato, il meccanismo di azionamento a vite viene utilizzato per convertire il movimento. Gli esempi più comuni dell'uso di questo sistema erano dispositivi come martinetti, presse, macchine per il taglio dei metalli, laminatoi, attrezzature di sollevamento, ecc. Vale anche la pena notare che questi sono tutti esempi di conversione del movimento rotatorio in traslatorio. Ma per la procedura inversa, questo dispositivo viene utilizzato molto raramente. Ad esempio, il meccanismo per spostare la pellicola di una telecamera funziona secondo il principio inverso della conversione del movimento.
Ci sono diversi vantaggi di questo sistema: funzionamento silenzioso, innesto regolare, design semplice, grande forza può essere ottenuta.
Tuttavia, ci sono anche una serie di svantaggi: abbastanza spesso gli ingranaggi elicoidali si bloccano e la sua efficienza, cioè l'efficienza, è bassa.
Dispositivo especie
Attualmente, ci sono due unità principali del sistema. Il suo primo tipo contiene un dado fisso e una vite mobile, e il secondo tipo, al contrario, ha un dado mobile e una vite fissa. La prima categoria di dispositivi comprende un martinetto a vite e il secondo gruppo viene utilizzato, ad esempio, nelle viti di trasmissione di macchine utensili e altri dispositivi.
Ci sono anche diversi tipi di ingranaggi a vite:
- Sistema scorrevole.
- Un sistema di rotolamento caratterizzato dal fatto che il dado ha delle scanalature in cui sono posizionate le sfere.
- Ingranaggi a rulli epicicloidali, considerati piuttosto promettenti, in quanto si distinguono per l'elevata precisione e rigidità.
- Tipo di trasmissione ad onda, si distingue per movimenti traslazionali piuttosto piccoli.
- Trasmissione idrostatica a vite con basso attrito, bassa usura e precisione abbastanza elevata.
Scultura e calcolo
Oltre che ci sono diversi tipi di sistema, ci sono anche diversi tipi di filettature per dado e vite. Se è necessario garantire il minimo attrito tra le parti, viene utilizzata una vista rettangolare. Tuttavia, è molto importante notare qui che la producibilità di questo tipo di connessione è piuttosto bassa. In altre parole, è impossibile tagliare un filo del genere su una fresatrice per filetti. Se confrontiamo la forza dei fili rettangolari e trapezoidali, il primo perde in modo significativo. Per questo motivo, la distribuzione e l'uso di filettature rettangolari negli azionamenti a vite sono fortemente limitati.
Per questi motivi, il tipo principale che viene utilizzato per il dispositivo delle viti di trasmissione è diventato il filetto trapezoidale. Quel tipo ha tre tipi di gradini: piccolo, medio, grande. Il più popolare è il sistema a tono medio.
Il calcolo della trasmissione a vite si riduce al calcolo del rapporto di trasmissione. La formula è simile a questa: U=C/L=pd/pK. C è la circonferenza, L è il passo della vite, p è il passo della vite, K è il numero di giri della vite.
Vite a ricircolo di sfere (BSC)
Vite a ricircolo di sfere - questa è una delle varietà di azionamento lineare, che serve anche a convertire il movimento rotatorio in traslatorio. Tuttavia, c'è una differenza qui, che è che questo tipo di sistema è caratterizzato da un attrito minimo.
Il ruolo della vite in tali sistemi è svolto dall'albero, che di solito è realizzato in acciaio molto resistente. Sulla sua superficie, questo dispositivo ha tapis roulant con una forma specifica. È un tale dispositivo in grado di interagire con il dado. Tuttavia, il loro lavoro non viene eseguito direttamente, come nel caso di un ingranaggio a vite convenzionale, ma attraverso piccole sfere. Utilizza il principio dell'attrito volvente.
Questo principio di interazione fornisce un coefficiente di prestazione (COP) molto elevato, nonché elevate caratteristiche di sovraccarico.
Applicazione e sviluppo di viti a ricircolo di sfere
La vite a ricircolo di sfere è più spesso utilizzata nell'industria come la produzione di aeromobili, nella scienza missilistica per spostare i timonisuperfici dei veicoli. La più ampia gamma di utilizzo di un tale sistema può essere osservata nell'ingegneria di precisione, in particolare nelle macchine CNC.
La storia di questa vite è piuttosto insolita, poiché la prima vite a ricircolo di sfere più precisa è stata ottenuta utilizzando una vite convenzionale di bassa precisione. Il dispositivo aveva il seguente aspetto: una piccola struttura di più dadi, tesa da una molla, era montata sulla vite, dopodiché veniva lappata per l'intera lunghezza.
Divenne possibile calcolare la media degli errori di intonazione sia della vite che del dado spostando gli elementi lungo la base, nonché cambiando la direzione della tensione.
Utilizzo di viti a ricircolo di sfere
Per ottenere una lunga durata della vite a ricircolo di sfere, è necessario seguire le regole di funzionamento di questo sistema. Affinché sia in grado di mantenere tutti i suoi indicatori al livello corretto, inclusa la precisione, è molto importante monitorare la pulizia dello spazio di lavoro del dispositivo. Il vapore di esercizio non deve essere esposto a particelle abrasive come polvere, trucioli, ecc.
Molto spesso, tali problemi vengono risolti installando una protezione ondulata in gomma o materiali polimerici sulla vite con il dado. Questo elimina completamente la possibilità di contaminazione. Se il sistema funziona in modalità aperta, questo problema può essere risolto in un altro modo. In questi casi viene installato un compressore che, ad alta pressione, fornisce aria purificata al vapore di lavoro.
PerchéPoiché il sistema funziona secondo il principio dell'attrito volvente, diventa possibile il precarico, che consente di rimuovere il gioco degli ingranaggi non necessario. Il contraccolpo è il divario che si forma tra il movimento rotatorio e traslatorio nel momento in cui cambia direzione.
Qualità di trasmissione
Come qualsiasi altro sistema, questo ha i suoi vantaggi e svantaggi.
Gli svantaggi del dispositivo includono il fatto che esiste la possibilità di trasmissione inversa se l'angolo di funzionamento della vite a ricircolo di sfere è troppo grande. Ciò si verifica perché l'attrito è insufficiente in modo che il dado non si blocchi quando viene sollevato. Trasferisce la forza lineare in coppia. Inoltre, si sconsiglia l'uso di tali sistemi di trasmissione su dispositivi palmari.
Il vantaggio è che la bassa percentuale di attrito provoca una bassa dissipazione, che, a sua volta, aumenta notevolmente l'efficienza dell'intero sistema. Secondo questo indicatore, la vite a ricircolo di sfere è superiore a qualsiasi altro analogo della trasmissione, che è impegnata nella trasformazione del movimento rotatorio in traslatorio. L'efficienza massima per le viti a ricircolo di sfere più comuni supera il 90%. Per fare un confronto, supponiamo che gli ingranaggi metrici o elicoidali più vicini abbiano un'efficienza massima del 50%.
Poiché non c'è praticamente alcuno slittamento nella vite a ricircolo di sfere, ha un effetto positivo sull'aumento della durata della vite a ricircolo di sfere e sull'economia, poiché i tempi di fermo per riparazioni, lubrificazione o sostituzione di parti sono notevolmente ridotti. Pertanto, questi dispositivi sono i piùredditizio.
Fabbricazione e precisione
Le viti a ricircolo di sfere di massima precisione possono essere ottenute solo rettificando il materiale. C'è un altro modo per ottenere una vite: questa è la zigrinatura. Il costo sarà molto inferiore alla rettifica, ma l'errore del prodotto sarà di circa 50 micron per 300 mm di corsa. Si noti che le parti rettificate ad alta precisione sono caratterizzate da un errore di 1-3 micron per 300 mm, e alcune anche meno. Per ottenere un grezzo per la futura vite, il materiale deve subire un processo di sgrossatura, dopo di che viene temprato e rettificato allo stato richiesto.
La vista strumentale della vite a ricircolo di sfere ha spesso una precisione fino a 250 nm per centimetro. Per realizzare tali prodotti, è necessario passare attraverso il processo di fresatura e macinazione. È necessario eseguire queste operazioni su apparecchiature di altissima precisione. La materia prima per tali viti è Invar o leghe Invar.
