Шарико-винтовая передача и ее особенности

ШВП, или шарико - винтовая передача представляет собой механический привод, основная задача которого преобразовывать вращение в перемещение, а также наоборот. По сути дела деталь ШВП — это винт большой длины, по которому перемещается шариковая гайка. В гайке расположены шарики, перемещающиеся по спирали между ее резьбой и резьбой винта — они попадают на возвратные каналы, таким образом возвращаясь на исходную точку.

Существуют специальные подшипниковые опоры, на которых обычно закрепляются концы винта. Сама гайка соединяется с перемещаемым узлом. Принцип прост — при вращении винта происходит перемещение гайки , но помимо нее перемещается еще и полезная нагрузка. Однако существуют разновидности ШВП в которых вращается уже гайка, а винт перемещается относительно нее линейно.

Если сравнивать шарико-винтовую передачу с обычной, состоящей просто из винта и гайки с трапецеидальной резьбой, то преимущества не на стороне последней. Это связано с тем, что такому типу передачи сопутствует большое трение, из-за которого вырабатывается излишнее тепло, на которое тратится полезная энергия (до 70 процентов). ШВП лишена этого недостатка, поскольку в систему введены элементы качения, а их посредством механическая энергия распределяется между винтом и гайкой, что дает шарико-винтовой передаче определенные преимущества.

Так коэффициент полезного действия данных механизмов может доходить до 90 процентов, при этом требования к мощности двигателя и крутящему моменту снижены. Детали обладают высокой нагрузочной способностью и осевой жесткостью, но при этом они долговечны и с плавным ходом. Все эти преимущества реализуются посредством смены двух процессов, а именно трение качения используется вместо трения скольжения.

Сами рабочие поверхности обладают повышенной твердостью, а все элементы подогнаны с высокой точностью. Срок службы изделия достаточно продолжителен, что связано с высокой износостойкостью и его можно определить, если рассчитать усталость металла, возникающую при эксплуатации. При этом детали не нагреваются до такой степени, чтобы мешать работе.

Тем не менее есть у швп и недостатки, а именно маленький коэффициент трения не только является преимуществом, но в некоторых случаях и недостатком, поскольку если шаг резьбы велик, деталь подвергается скатыванию. Чтобы этого не происходило, в некоторых случаях рекомендуется использование специальных тормозных устройств, чтобы не возникало самопроизвольных движений.

ШВП надежно себя показали на предприятиях автомобильной промышленности, в медицинской отрасли, ядерной технике и прочих сферах.