Ходовой винт: назначение, области применения и достоинства
Ходовой винт – это составной компонент винтовой передачи, работающий в паре с гайкой.
Передача «винт-гайка скольжения» применяется с целью превращения вращательного движения в поступательное или наоборот.
Использование ходовых винтов актуально в станках, прессах, узлах сдвижных дверей, установках для поднятия грузов, устройствах для быстрого прототипирования, оперении самолетов, роботах, трубопроводной арматуре и медицинском оборудовании.
Ходовые винты различаются по профилю резьбы. Наиболее распространены детали с прямоугольной и трапецеидальной резьбой, причем в подавляющем большинстве механизмов применяются последние.
Трапецеидальные винты превосходят другие виды деталей по прочности, кроме того, они легче в изготовлении.
Достоинства передачи «винт-гайка скольжения»:
- Способность к самоторможению
- Бесшумная работа
- Простая конструкция
- Высокая несущая способность
- Высокоточная работа
В паре с ходовыми винтами используются гайки из чугуна, бронзы или полимерного материала с интегрированными в его состав смазочными компонентами.
Последний тип гаек позволяет отказаться от использования в узле пластичных и жидких смазок, что в свою очередь существенно расширяет области применения винтовых передач: позволяет использовать их в запыленной среде, в оборудовании с повышенными требованиями к чистоте, механизмах, сложно поддающихся обслуживанию.
Однако полный отказ от традиционных смазок снижает несущую способность и срок службы передачи, поэтому на этапе изготовления ходовых винтов применяются инновационные покрытия, которые работают на протяжении всего срока службы ходовых винтов.
Изготовление ходового винта: какие требования предъявляются к деталям?
Качество работы приводов машин сильно зависит от качества изготовления деталей передачи винт-гайка. Поэтому на этапе производства предъявляются высокие требования к точности и надежности ходовых винтов.
Изготовление ходового винта начинается с подбора подходящего металла. Он должен характеризоваться высокой износостойкостью, легко обрабатываться и не деформироваться при механической обработке и эксплуатации.
Материал выбирается исходя из списка рекомендованных для производства ходовых винтов металлов, после чего может дополнительно подвергаться упрочнению методом термического воздействия для снятия внутренних напряжений.
Из подобранного металла делают заготовку – пруток, диаметр которого должен быть приближен к диаметру готового ходового винта.
Резьбу создают путем фрезерования, вихревого нарезания либо с применением резца.
Точность изготовления ходового винта контролируют с использованием специализированного под эти цели оборудования: профильных шаблонов, микроскопов с функцией измерения, устройств для определения погрешности шага резьбы, скоб.
Проверяют диаметры, угол профиля, шаг резьбы и другие возможные отклонения.
На этапе изготовления ходовых винтов, для обслуживания которых не подходят пластичные и жидкие смазки, применяют антифрикционные покрытия, такие как MODENGY 1014.
Например, использование твердой смазки особо актуально для передач типа "винт-гайка", работающих в условиях высокой запыленности.
Эти материалы наносятся на поверхность ходового винта методами окрашивания и создают тонкий сухой гладкий слой.
Благодаря этому предотвращается образование задиров, повышается плавность работы винтовой передачи, обеспечивается защита от коррозии, снижается коэффициент трения.
Ходовые винты с покрытием не нуждаются в обслуживании на протяжении всего периода эксплуатации, а также могут применяться в запыленной среде, при контакте с агрессивными веществами, в условиях температурных перепадов и при воздействии других неблагоприятных факторов.
Ремонт ходового винта
Одним из недостатков передачи «винт-гайка скольжения» является высокое трение, которое приводит к истиранию опорных частей витков.
Ходовые винты с прямоугольным профилем восстановлению не подлежат, трапецеидальные винты ремонтируются при износе, не превышающем десяти процентов.
Ремонт ходового винта с трапецеидальным профилем заключается в устранении выработок на витках. Для этого резьбу протачивают с сохранением шага на большую глубину.
После устранения дефектов для ходового винта производятся новые гайки, соответствующие размерам восстановленной резьбы.
Для увеличения срока службы отремонтированного винта также можно использовать твердую смазку.