Skruetransmission tilhører kategorien mekanisk. Hovedformålet med denne operation er at konvertere rotationsbevægelse til translationel eller omvendt. Denne type transmission består kun af to elementer - en skrue og en møtrik.
Enhedsbeskrivelse
Som allerede nævnt bruges skruemekanismen til at konvertere bevægelse. De mest almindelige eksempler på brugen af dette system var sådanne enheder som donkrafte, presser, metalskæremaskiner, valseværker, løfteudstyr osv. Det er også værd at bemærke, at disse alle er eksempler på at konvertere rotationsbevægelse til translationel. Men til den omvendte procedure bruges denne enhed meget sjældent. For eksempel fungerer mekanismen til at flytte filmen af et kamera efter det omvendte princip for bevægelseskonvertering.
Der er flere fordele ved dette system: lydløs drift, jævnt indgreb, enkelt design, stor kraft kan opnås.
Der er dog også en række ulemper: ret ofte hænger det skrueformede gear, og dets effektivitet, det vil sige effektiviteten, er lav.
Enhed ogart
I øjeblikket er der to hovedenheder i systemet. Dens første type indeholder en fast møtrik og en bevægelig skrue, og den anden type har tværtimod en bevægelig møtrik og en fast skrue. Den første kategori af enheder omfatter en skruedonkraft, og den anden gruppe bruges f.eks. i blyskruerne til værktøjsmaskiner og andre enheder.
Der er også flere typer skruetandhjul:
- Glidesystem.
- Et rullesystem kendetegnet ved, at møtrikken har riller, hvori der placeres kugler.
- Planetariske rullegear, som anses for ret lovende, da de er kendetegnet ved høj nøjagtighed og stivhed.
- Wave type transmission, den er kendetegnet ved ret små translationelle bevægelser.
- Hydrostatisk skruetransmission med lav friktion, lavt slid og ret høj nøjagtighed.
Udskæring og beregning
Udover at der er flere typer systemer, er der også flere typer gevind til møtrik og skrue. Hvis det er nødvendigt at sikre den mindste friktion mellem delene, anvendes et rektangulært billede. Det er dog meget vigtigt at bemærke her, at fremstillingsevnen af denne type forbindelse er ret lav. Det er med andre ord umuligt at skære et sådant gevind på en gevindfræser. Hvis vi sammenligner styrken af rektangulære og trapezformede tråde, så taber den første betydeligt. På grund af dette er distributionen og brugen af rektangulære gevind i skruetræk stærkt begrænset.
Af disse grunde er hovedtypen, der bruges til transmissionsskruer, blevet til trapezgevind. Den type har tre typer trin - lille, mellem, stor. Det mest populære er medium pitch-systemet.
Beregning af skruetransmissionen reduceres til beregning af gearforholdet. Formlen ser sådan ud: U=C/L=pd/pK. C er omkredsen, L er skruens spids, p er skruens stigning, K er antallet af omdrejninger af skruen.
Ball Screw (BSC)
Kugleskrue - dette er en af varianterne af lineært drev, som også tjener til at konvertere rotationsbevægelse til translationel. Der er dog en forskel her, som er, at denne type system er kendetegnet ved meget lidt friktion.
Skruens rolle i sådanne systemer udføres af akslen, som norm alt er lavet af meget stærkt stål. På overfladen har denne enhed løbebånd med en bestemt form. Det er sådan en enhed, der er i stand til at interagere med møtrikken. Deres arbejde udføres dog ikke direkte, som det er tilfældet i et konventionelt skruetand, men gennem små kugler. Den bruger princippet om rullefriktion.
Dette interaktionsprincip giver en meget høj ydeevnekoefficient (COP) samt høje overbelastningskarakteristika.
Anvendelse og udvikling af kugleskruer
Kugleskrue bruges oftest i industri såsom flyproduktion, i raketvidenskab til at flytte roroverflader i køretøjer. Det bredeste anvendelsesområde for et sådant system kan ses inden for finmekanik, især i CNC-maskiner.
Historien om denne skrue er ret usædvanlig, da den allerførste mest nøjagtige kugleskrue blev opnået ved hjælp af en lavpræcision konventionel skrue. Enheden havde følgende udseende: en lille struktur af flere møtrikker, spændt af en fjeder, blev monteret på skruen, hvorefter den blev overlappet i hele længden.
Det blev muligt at beregne et gennemsnit af stigningsfejlene for både skruen og møtrikken ved at flytte elementerne langs bunden, samt ved at ændre spændingsretningen.
Brug af kugleskruer
For at opnå en lang levetid for kugleskruen er det nødvendigt at følge betjeningsreglerne for dette system. For at det skal være i stand til at opretholde alle dets indikatorer på det rigtige niveau, inklusive nøjagtighed, er det meget vigtigt at overvåge renheden af enhedens arbejdsrum. Driftsdampen må ikke udsættes for slibende partikler såsom støv, spåner osv.
Oftest løses sådanne problemer ved at installere korrugeret beskyttelse af gummi eller polymermaterialer på skruen med møtrikken. Dette eliminerer fuldstændig muligheden for forurening. Hvis systemet fungerer i åben tilstand, kan dette problem løses på en anden måde. I sådanne tilfælde installeres en kompressor, som under højt tryk tilfører renset luft til arbejdsdampen.
FordiDa systemet fungerer efter princippet om rullefriktion, bliver det muligt at forspænde, hvilket giver dig mulighed for at fjerne unødvendigt gearspil. Tilbageslag er kløften, der dannes mellem rotations- og translationsbevægelse i det øjeblik, hvor den ændrer retning.
Transmissionskvalitet
Som ethvert andet system har dette sine fordele og ulemper.
Ulemperne ved enheden omfatter det faktum, at der er en chance for omvendt transmission, hvis kugleskruens betjeningsvinkel er for stor. Dette sker, fordi der er for lidt friktion, så møtrikken ikke låser, når den løftes. Den overfører lineær kraft til drejningsmoment. Derudover anbefales brugen af sådanne transmissionssystemer på håndholdte enheder ikke.
Fordelen er, at den lave procentdel af friktion forårsager lav dissipation, hvilket igen i høj grad øger effektiviteten af hele systemet. Ifølge denne indikator er kugleskruen overlegen i forhold til enhver anden analog af transmissionen, som er involveret i transformationen af rotationsbevægelse til translationel. Den maksimale virkningsgrad for de mest almindelige kugleskruer overstiger 90%. Lad os til sammenligning sige, at de nærmeste metriske eller spiralformede gear har en maksimal effektivitet på 50%.
Da der praktisk t alt ikke er noget glid i kugleskruen, har det en positiv effekt på at øge kugleskruens levetid og på økonomien, da nedetiden for reparationer, smøring eller udskiftning af dele reduceres væsentligt. Derfor er disse enheder de flesterentabel.
Fremstilling og nøjagtighed
De mest højpræcise kugleskruer kan kun opnås ved at slibe materialet. Der er en anden måde at få en skrue på - det er rifling. Omkostningerne vil være meget lavere end slibning, men produktfejlen vil være omkring 50 mikron pr. 300 mm slaglængde. Bemærk, at de mest højpræcisionsslebne dele er kendetegnet ved en fejl på 1-3 mikron pr. 300 mm, og nogle endnu mindre. For at få et råemne til den fremtidige skrue skal materialet gennemgå en grovbearbejdningsproces, hvorefter det hærdes og slibes til den nødvendige tilstand.
Det instrumentelle billede af kugleskruen har oftest en nøjagtighed på op til 250 nm pr. centimeter. For at lave sådanne produkter er det nødvendigt at gå gennem processen med fræsning og slibning. Det er nødvendigt at udføre disse operationer på meget højpræcisionsudstyr. Råmaterialet til sådanne skruer er Invar- eller Invar-legeringer.
