Ходовой винт: принцип работы и обслуживание
- Ходовой винт: назначение, конструкция и разновидности
- Смазка ходового винта: традиционные и современные способы снижения износа
- Сборка передачи «винт-гайка»
Ходовой винт: назначение, конструкция и разновидности
Ходовой винт – это металлический цилиндрический стержень с резьбой, который является основой винтовой передачи скольжения.
Работая в паре с гайкой, он превращает вращательное движение в прямолинейное поступательное перемещение (реже – наоборот).
Основными параметрами ходового винта являются профиль и количество заходов резьбы.
Профиль резьбы – это форма выступа и углубления в поперечном сечении.
Он у ходовых винтов может быть прямоугольным, треугольным, трапецеидальным.
Прямоугольный вид профиля – один из первых применяемых в ходовых винтах видов резьбы. Его преимуществом является простота в изготовлении.
В настоящее время практически во всех механизмах применяют ходовые винты с трапецеидальной резьбой, несмотря на более сложный процесс его производства. Ее профиль имеет вид трапеции с углом 30 градусов. Такие ходовые винты обладают повышенной прочностью. Также они могут быть подвергнуты ремонту при условии общего износа витков не более 10 процентов.
Резьба ходового винта может быть однозаходной или многозаходной.
Если шаг и ход резьбы одинаковы, то есть при осуществлении одного оборота винта гайка перемещается на величину одного шага, то такая резьба называется однозаходной.
С целью увеличения прочности соединения и при необходимости значительного смещения гайки за небольшое количество оборотов применяют многозаходную резьбу. В ней ход равен 2, 3 и более шагам.
Передача «винт-гайка скольжения» эффективно используется во многих видах оборудования: станках, прессах, механизмах раздвижных дверей, подъемниках и так далее.
Однако помимо ряда преимуществ выделяются и недостатки данного вида передачи.
Они связаны с ограниченным ресурсом ходового винта и его относительно быстрым износом.
Причины износа ходового винта:
- Высокое трение между резьбой винта и гайкой
- Коррозионно-активная среда
- Влияние негативных внешних факторов, таких как пыль, агрессивные жидкости и др.
Правильно подобранная смазка ходового винта способна значительно увеличить ресурс и повысить надежность работы передачи скольжения, а также ее КПД.
Смазка ходового винта: традиционные и современные способы снижения износа
На этапе сборки ходового винта традиционно закладывается пластичная смазка, которая призвана облегчать перемещение деталей и снижать трение в узле.
Однако такой способ уменьшения износа накладывает существенные ограничения на сферы применения передачи «винт-гайка скольжения».
Так, пластичные и жидкие смазки накапливают в себе грязь, пыль и прочие мельчайшие твердые частицы (например, мелкую металлическую стружку). Это приводит к значительному повышению износа ходовых винтов, так как частицы начинают действовать на детали как абразив.
Также они требуют обновления, для которого необходимо разбирать узел. Проведение этой операции бывает затруднительно.
Кроме того, ходовые винты с пластичными смазками не могут быть использованы в оборудовании с высокими требованиями к чистоте, в оснащении, работающем при контакте с агрессивными средами и так далее.
Чтобы исключить необходимость применения смазок, на замену бронзовым были разработаны полимерные гайки, в состав которых включены частицы смазочных веществ.
Это позволило отказаться от липких смазок, однако привело к снижению несущей способности и грузоподъемности деталей.
Практика показывает, что применение полимерной гайки и нанесение на поверхности ходовых винтов антифрикционных покрытий (сухой твердой смазки) является одним из самых эффективных способов увеличения ресурса и КПД передачи.
Жидкие материалы наносятся сразу после изготовления ходовых винтов и после полимеризации формируют на поверхностях тонкий сухой слой, обладающий высокой износостойкостью.
Покрытия характеризуются низким коэффициентом трения, отличными антикоррозионными и противозадирными свойствами, высокой несущей способностью.
Особенно важен широкий диапазон условий, в которых могут эксплуатироваться ходовые винты с покрытиями. Это запыленная среда (к сухому слою материала не прилипают пыль и мелкие абразивные частицы), воздействие химически агрессивных сред, ультрафиолетового излучения и других негативных факторов.
В работе отлично себя показывают ходовые винты с покрытием MODENGY 1014. Благодаря применению данного материала обеспечиваются плавная бесшумная работа передачи, снижение трения и износа компонентов, защита от коррозии и образования задиров, предотвращение заедания и отказов оборудования.
Сборка передачи «винт-гайка»
Для обеспечения стабильной надежной работы ходовых винтов на этапе их производства и сборки должны быть удовлетворены следующие требования:
- Высокая точность расчета и изготовления деталей
- Ось винта устанавливается строго параллельно направляющим
- Ось винта стабильна при любом положении гайки, не смещается в процессе вращения
- Винт не имеет осевых перемещений
Сборка передачи винт-гайка заключается в установке винта, сборке гайки, регулировке и контроле полученного узла.