Содержание
Изначально цели, для чего винты ШВП используются при сборке оборудования, касались, по большей части, металлургической отрасли, автопрома, авиастроения, но постепенно сфера их применения расширилась. Сейчас шарико-винтовые передачи незаменимы при производстве станков с ЧПУ, 3D-принтеров, помогают развивать новые технологии. В истории своей «эволюции» ШВП претерпели значительные изменения, стали более точными, эффективными, обрели высокий КПД. Компания CNCGLOBAL предлагает комплектующие для различных механизмов с доставкой и гарантией качества.
Что такое винты ШВП
ШВП относится к разновидностям линейного привода – функционального механизма, который обеспечивает трансформацию вращательного движения в линейно-поступательное. Основой этого конструктивного элемента является винт – длинная направляющая. По ней перемещается (качается) шариковая гайка, либо пары гаек, в них имеются детали для перекатывания шариков, уплотнители, смазка. Винт снабжен резьбой в виде криволинейно расположенных канавок.
Отличие передач от аналогичных устройств – минимально возможное трение, так как винт не контактирует с гайкой напрямую, а взаимодействует через шарики. Такая особенность положительно сказывается на КПД узла, помогает оборудованию выдержать большие нагрузки. Винты и гайки всегда выпускаются комплектом, поскольку их точная подгонка чрезвычайно важна.
Как производят ШВП
В зависимости от способа изготовления все шарико-винтовые передачи можно сгруппировать в 2 категории:
- Катанные. Метод производства деталей – холодная прокатка. Резьба наносится на стержень с помощью давления валками, которые катаются по поверхности. Готовые элементы имеют некоторую шершавость, их лучше применять как транспортные, поскольку плавность хода получается сниженной.
- Шлифованные. Точность передвижения значительная, такие передачи дороже, их основное использование – установка в высокоточное оборудование. Поверхность с нанесенными канавками закаливается, многократно шлифуется, после производитель маркирует деталь по классу точности (С0-С10, 3,5 – 50 мкм).
Не менее качественными, чем шлифованные, но бюджетными считаются прецизионно-катанные изделия. Они получаются гладкими несмотря на уменьшенные затраты на выпуск. Размер стандартных передач – до 300-600 см по длине, с шагом резьбы 1,5-50 мм, с диаметром стержня 16-125 мм.
Где используют винты ШВП
Шарико-винтовые пары подходят для установки в разные виды оборудования, где требуется изменить вращение привода на линейное поступательное. Предприятия следующих сфер активно закупают такие конструкции:
- машиностроение;
- обработка металлов;
- легкая промышленность;
- деревообработка и т.д.
В авиа-, автомобиле-, ракетостроении детали подходят для рулевого управления – они помогают активировать рулевую рейку во время движения техники. Они используются при сборке механизмов подъема, направляющих осей. ШВП присутствуют в станках с ЧПУ, роботизированных линиях, конвейерах, прессах, упаковочных машинах. Передачи становятся частью готовых линейных модулей для 3D-принтеров, незаменимы в атомной промышленности для изготовления механизмов управления, подачи стержней.
Для чего используют ШВП разных видов
Винты имеют разнообразное назначение, и в зависимости от особенностей, характеристик могут иметь технологические отличия:
- С зазором. Точность устройств снижена, причина – осевой люфт. Подходят только для механизмов, работающих с минимальным сопротивлением (пример – вентили, заслонки, дверцы). Также годятся для некоторых станков деревообработки, плоскошлифовальных устройств, литьевого оборудования. Нередко называются транспортными.
- С натягом. Их назначение – выполнение ответственных задач, требующих большой точности (станки с ЧПУ, роботы, контрольные установки, приборы измерения). За счет особой конструкции нагрузки на стержень уменьшаются.
При работе шариковую пару обычно защищают от пыли, абразивных частиц гофрой или другими приспособлениями. Это особенно важно для винтовых пар с натягом, чтобы точностные параметры работы не снижались.
Преимущества и недостатки
Основное достоинство шарико-винтовых пар состоит в наиболее высоком КПД (до 90%), если сравнить его с аналогами (трапецеидальными винтами, метрическими элементами), причина заключается в малом трении элементов конструкции. Прочие преимущества:
- отсутствие скольжения в процессе работы;
- низкие показатели износа оборудования;
- длительное безремонтное применение;
- точность позиционирования, жесткость оси;
- большие динамические возможности при низкой мощности;
- довольно малые размеры оборудования.
Недостаток — высокая цена деталей, но это окупается увеличенным сроком службы. Из-за затратности они редко применяются в устройствах с ручным управлением. При установке определенного угла подъема шарико-винтовые передачи могут исключать блокировку гайки.
Стоимость и помощь в выборе
Цена зависит от страны и наименования производителя, конкретной длины и других габаритов винта, класса точности, марки стали для изготовления, способа обработки канавок. При покупке надо учесть ряд показателей:
- шаг резьбы – с увеличением растет скорость, но уменьшается точность позиционирования;
- количество, диаметр шариков – цифры влияют на грузоподъемность;
- точность – подбирается в зависимости от цели использования;
- размеры – при снижении показателей конструкция все равно должна сохранять жесткость, прочность.
При покупке нужно уточнить маркировку ШВП, либо проконсультироваться у специалистов нашей компании, чтобы сделать свой выбор.