Transmissão de parafuso pertence à categoria de mecânica. O principal objetivo desta operação é converter o movimento rotacional em translacional ou vice-versa. Este tipo de transmissão consiste em apenas dois elementos - um parafuso e uma porca.
Descrição do dispositivo
Como já mencionado, o mecanismo de acionamento de parafuso é usado para converter movimento. Os exemplos mais comuns de uso desse sistema foram dispositivos como macacos, prensas, máquinas de corte de metais, laminadores, equipamentos de elevação, etc. Vale ress altar também que todos esses são exemplos de conversão de movimento rotacional em translacional. Mas para o procedimento inverso, este dispositivo é usado muito raramente. Por exemplo, o mecanismo para mover o filme de uma câmera funciona no princípio inverso da conversão de movimento.
Há várias vantagens deste sistema: operação silenciosa, engate suave, design simples, grande força pode ser obtida.
No entanto, também há uma série de desvantagens: muitas vezes a engrenagem helicoidal engata, e sua eficiência, ou seja, a eficiência, é baixa.
Dispositivo eespécie
Atualmente, existem duas unidades principais do sistema. Seu primeiro tipo contém uma porca fixa e um parafuso móvel, e o segundo tipo, ao contrário, possui uma porca móvel e um parafuso fixo. A primeira categoria de dispositivos inclui um macaco de parafuso, e o segundo grupo é usado, por exemplo, nos parafusos de avanço de máquinas-ferramentas e outros dispositivos.
Há também vários tipos de engrenagens de rosca:
- Sistema deslizante.
- Sistema de rolamento caracterizado pelo fato de a porca possuir ranhuras nas quais as esferas são colocadas.
- Rolos planetários, considerados bastante promissores, pois se distinguem pela alta precisão e rigidez.
- Transmissão do tipo onda, distingue-se por movimentos translacionais bastante pequenos.
- Transmissão de parafuso hidrostático com baixo atrito, baixo desgaste e precisão bastante alta.
Escultura e cálculo
Além de existirem vários tipos de sistema, também existem vários tipos de roscas para porca e parafuso. Se for necessário garantir o menor atrito entre as peças, é usada uma vista retangular. No entanto, é muito importante notar aqui que a capacidade de fabricação desse tipo de conexão é bastante baixa. Em outras palavras, é impossível cortar tal rosca em uma fresadora de rosca. Se compararmos a resistência dos fios retangulares e trapezoidais, o primeiro perde significativamente. Por causa disso, a distribuição e o uso de roscas retangulares em parafusadeiras são severamente limitados.
Por estas razões, o tipo principal que é usado para o dispositivo de transmissão de parafusos tornou-se a rosca trapezoidal. Esse tipo tem três tipos de passo - pequeno, médio, grande. O mais popular é o sistema de tom médio.
Cálculo da transmissão helicoidal é reduzido ao cálculo da relação de transmissão. A fórmula fica assim: U=C/L=pd/pK. C é a circunferência, L é o passo do parafuso, p é o passo do parafuso, K é o número de voltas do parafuso.
Parafuso de esferas (BSC)
Fuso de esferas - esta é uma das variedades de acionamento linear, que também serve para converter movimento rotacional em translacional. No entanto, há uma diferença aqui, que é que esse tipo de sistema é caracterizado por muito pouco atrito.
O papel do parafuso em tais sistemas é desempenhado pelo eixo, que geralmente é feito de aço muito forte. Em sua superfície, este aparelho possui esteiras com formato específico. É um dispositivo que é capaz de interagir com a porca. No entanto, seu trabalho não é realizado diretamente, como é o caso de uma engrenagem helicoidal convencional, mas por meio de pequenas esferas. Ele usa o princípio de atrito de rolamento.
Este princípio de interação fornece coeficiente de desempenho (COP) muito alto, bem como características de alta sobrecarga.
Aplicação e desenvolvimento de fusos de esferas
O fuso de esferas é mais frequentemente usado na indústria, como fabricação de aeronaves, na ciência de foguetes para mover lemessuperfícies em veículos. A mais ampla gama de uso de tal sistema pode ser observada em engenharia de precisão, em particular, em máquinas CNC.
A história deste parafuso é bastante incomum, pois o primeiro fuso de esferas mais preciso foi obtido usando um parafuso convencional de baixa precisão. O dispositivo tinha a seguinte aparência: uma pequena estrutura de várias porcas, tensionadas por uma mola, foi montada no parafuso, após o que foi lapidada ao longo de todo o comprimento.
Tornou-se possível calcular a média dos erros de passo do parafuso e da porca movendo os elementos ao longo da base, bem como alterando a direção da tensão.
Uso de parafusos esféricos
Para obter uma longa vida útil do fuso de esferas, é necessário seguir as regras de operação deste sistema. Para que ele possa manter todos os seus indicadores no nível adequado, incluindo a precisão, é muito importante monitorar a limpeza do espaço de trabalho do dispositivo. O vapor operacional não deve ser exposto a partículas abrasivas como poeira, cavacos, etc.
Na maioria das vezes, esses problemas são resolvidos com a instalação de proteção corrugada feita de borracha ou materiais poliméricos no parafuso com a porca. Isso elimina completamente a possibilidade de contaminação. Se o sistema funcionar no modo aberto, esse problema poderá ser resolvido de outra maneira. Nesses casos, é instalado um compressor que, sob alta pressão, fornece ar purificado ao vapor de trabalho.
PorqueComo o sistema funciona com o princípio de atrito de rolamento, torna-se possível pré-carregar, o que permite remover folgas desnecessárias da engrenagem. A folga é a lacuna que se forma entre o movimento de rotação e translação no momento em que ele muda de direção.
Qualidade de transmissão
Como qualquer outro sistema, este tem suas vantagens e desvantagens.
As desvantagens do dispositivo incluem o fato de que há uma chance de transmissão reversa se o ângulo de operação do fuso de esferas for muito grande. Isso ocorre porque há muito pouco atrito para que a porca não trave ao ser levantada. Ele transfere força linear em torque. Além disso, o uso de tais sistemas de transmissão em dispositivos portáteis não é recomendado.
A vantagem é que a baixa porcentagem de atrito causa baixa dissipação, o que, por sua vez, aumenta muito a eficiência de todo o sistema. De acordo com este indicador, o fuso de esferas é superior a qualquer outro análogo da transmissão, que está engajado na transformação do movimento rotacional em translacional. A eficiência máxima para os fusos de esferas mais comuns excede 90%. Para comparação, digamos que as engrenagens métricas ou helicoidais mais próximas tenham uma eficiência máxima de 50%.
Como praticamente não há deslizamento no fuso de esferas, tem um efeito positivo no aumento da vida útil do fuso de esferas e na economia, pois o tempo de parada para reparos, lubrificação ou substituição de peças é significativamente reduzido. Portanto, esses dispositivos são os maislucrativo.
Fabricação e precisão
Os fusos de esferas de maior precisão só podem ser obtidos com a retificação do material. Existe outra maneira de obter um parafuso - isso é serrilhado. O custo será muito menor do que a retificação, mas o erro do produto será de cerca de 50 mícrons por curso de 300 mm. Observe que as peças de aterramento de maior precisão são caracterizadas por um erro de 1-3 mícrons por 300 mm e algumas até menos. Para obter um blank para o futuro parafuso, o material deve passar por um processo de usinagem grosseira, após o qual é endurecido e retificado até o estado desejado.
A visão instrumental do fuso de esferas geralmente tem uma precisão de até 250 nm por centímetro. Para fabricar tais produtos, é necessário passar pelo processo de moagem e moagem. É necessário realizar essas operações em equipamentos de altíssima precisão. A matéria-prima para esses parafusos são as ligas Invar ou Invar.
