Обзор ножовых винтов — разбираемся подробнее

Для чего нужен

Ведущий винт используется в металлорежущих станках, прессах и другом оборудовании различного назначения: прецизионные и высокоточные (класс от 0 до 2), стандартной точности (фрезерные и токарные) (класс 3) и установочный винт (класс 4).

Ведущий винт используется в машинах для различных целей

Машинные винты включают в себя различные поверхности (хвостовики, фиксирующие и несущие штифты и резьбовые поверхности), но основное требование заключается в том, что на рассматриваемой поверхности должна быть приводная резьба. Существует ряд технических стандартов для выбора машины и выполняемых работ. Наличие определенной поверхности означает возможность осуществления определенных процессов:

• Для монтажа в отверстиях или подшипниках необходимы повороты и фланцы;
• резьбовая поверхность соединяется с гайкой и преобразует движение;
• фланец подшипника необходим для установки шкива или зубчатого колеса (они передают крутящий момент через шлицы, пазы и отверстия).

Обратите внимание, что производство/изготовление шпинделей осуществляется в соответствии со строго определенными параметрами, и точность выбора является главным условием работы станка. Прямолинейное движение возможно только в сочетании с другими компонентами и деталями самого винта и контактирующей с ним гайки. Шпиндель является звеном в размерной цепи, но его правильная работа как части многозвенной системы гарантирует точность заготовки, производимой станком.

Смазка ходового винта: традиционные и современные способы снижения износа

На этапе сборки шпиндельного фрезерного станка традиционно используется смазка для облегчения движения и уменьшения трения.

Однако этот метод снижения износа накладывает существенные ограничения на области применения червячной передачи/гайки.

 

 

Например, консистентные и жидкие смазочные материалы собирают грязь, пыль и другие мелкие твердые частицы (например, мелкую металлическую стружку). Это приводит к значительному увеличению износа болтов, так как частицы начинают действовать на детали как абразив.

Они также требуют восстановления, для чего необходимо разобрать узел. Выполнение этой операции может быть затруднено.

Кроме того, винты с консистентной смазкой нельзя использовать в машинах, требующих особой чистоты, машинах, подверженных воздействию агрессивных сред, и т.д.

Чтобы устранить необходимость в смазке, были разработаны полимерные гайки, содержащие смазывающие частицы, которые заменяют бронзовые гайки.

 

Это сделало ненужными липкие смазки, но привело к снижению несущей способности и способности деталей передавать нагрузку.

Практика показала, что использование полимерных гаек и нанесение антифрикционных покрытий (сухой твердой смазки) на поверхности тяговых болтов является одним из наиболее эффективных способов увеличения срока службы и эффективности зубчатых передач.

Жидкие материалы наносятся сразу после изготовления болтов и после полимеризации образуют на поверхностях тонкую сухую пленку, обладающую высокой стойкостью к истиранию.

Эти покрытия имеют низкий коэффициент трения, отличные антикоррозионные и антисейсмические свойства и высокую несущую способность.

Особое значение имеет широкий диапазон условий, в которых могут использоваться гребные винты с покрытием. К ним относятся пыльная среда (пыль и мелкие абразивные частицы не прилипают к слою сухого материала), химически агрессивные среды, ультрафиолетовое излучение и другие негативные факторы.

Болты с покрытием MODENGY 1014 отлично зарекомендовали себя в работе. Благодаря использованию этого материала обеспечивается плавная, бесшумная работа передач, снижается трение и износ деталей, обеспечивается защита от коррозии и абразивного износа, предотвращается заедание и выход из строя оборудования.

​​​​Причины выхода из строя ходового винта

Сталь — чрезвычайно прочный материал, но силы трения и времени могут быть безжалостны даже к ней. Основными факторами, приводящими к износу машинных винтов, являются.

• ✅ воздействие сил трения, смазка значительно снижает их, но не может полностью устранить, особенно абразивная пыль ускоряет износ;
• ✅ усталость поверхности металла снижает его стойкость к истиранию, значительно увеличивая износ;
• ✅ химическая коррозия стали происходит в местах, не защищенных смазкой, что также влияет на скорость износа.

Это может быть вызвано наличием пыли и абразивных частиц в атмосфере рабочего места, которые загрязняют изнашиваемые поверхности. Высокая атмосферная влажность также может способствовать развитию коррозии, но основной причиной является отсутствие технического обслуживания. Здесь выполняются регулировки, смазка и замена расходных материалов.

На изношенных станках винты не приводят к трагическим последствиям, но главной проблемой является потеря точности обработки. В основном это износ резьбы и шеек, приводящий к появлению зазоров и просветов, а также, более редко, коробление винта. Наиболее разумным решением в таком случае является замена пропеллера, который можно приобрести вместе с гайками.

Как выбрать правильный силовой винт для вашего приложения

Дизайнер должен понимать ограничения и условия работы, прежде чем принимать решение. Выбор повлияет не только на дизайн изделия, но и на общую производительность системы.

Однако из-за широкого разнообразия типов и размеров винтов выбор подходящего может оказаться непростой задачей. Ниже приведен обзор наиболее важных характеристик электрических шурупов, которые следует учитывать при выборе.

Грузоподъемность

Нагрузочная способность приводного винта является наиболее важным фактором в процессе выбора. Рабочая нагрузка влияет на многие характеристики гребного винта. Во-первых, диаметр пропеллера прямо пропорционален требуемой тяге.

Существует два типа нагрузки — пиковая нагрузка и фиксированная нагрузка. Пиковая нагрузка относится к высоким усилиям при резком ускорении или торможении и может в пять раз превышать постоянную нагрузку. Непрерывная нагрузка представляет собой расчетное среднее значение (среднеквадратичное значение) и иногда прикладывается последовательно на протяжении всего хода гайки. Инженер должен учесть оба значения и выбрать конструкцию, способную справиться со всеми ожидаемыми нагрузками.

Пластиковые шпиндельные гайки выдерживают нагрузку до 50 кг, но могут быть рассчитаны и на нагрузку до 150 кг. Бронзовые гайки гребного винта, с другой стороны, выдерживают нагрузку в несколько тонн.

Скорость

Вторым по важности фактором при выборе гребного винта является скорость. Скорость вращения или перемещения гайки можно регулировать углом и диаметром ее спирали. Малый угол спирали и большой диаметр уменьшают линейную скорость и скорость вращения соответственно.

Низкие скорости означают низкие рабочие температуры, что исключает необходимость в более коротком рабочем цикле. Рабочая скорость ограничена критической скоростью гребного винта. Если эта критическая скорость (об/мин) превышена, чрезмерная вибрация вала будет влиять на производительность и безопасность компонентов. Обычно рекомендуется, чтобы рабочая скорость не превышала 80% от расчетной критической скорости.

Коэффициент давления-скорости

Отношение давление-скорость или PV является важным параметром, выражающим фактическую нагрузку на гребной винт. Это сочетание давления на контактную поверхность и скорости скольжения между гребным валом и гайкой. Он является ключевым параметром при проектировании пропеллера с полимерными гайками.

При увеличении нагрузки скорость должна быть снижена, чтобы предотвратить необратимые повреждения, вызванные теплотой трения. Обратное тоже верно: более высокая скорость означает меньшую доступную грузоподъемность.

Убедитесь, что фактическое значение PV меньше предела PV выбранного материала.

Смазка

Смазка может стать проблемой для гребных винтов, особенно тех, которые работают при высоких нагрузках и/или высоких скоростях. Для того чтобы сделать правильный выбор в этом отношении, необходимо оценить условия среды обслуживания.

В средах с высокой концентрацией мусора или твердых частиц загрязненная смазка может стать причиной абразивного износа. Однако смазка все равно необходима для предотвращения перегрева, увеличения нагрузочной способности и продления срока службы.

В таких случаях одним из вариантов является либо удаление смазки вместе с частицами, либо повторное нанесение пленки. Также можно использовать смазку для сухой пленки. Даже самосмазывающиеся бронзовые гайки нуждаются в демпфирующей смазке для удовлетворительной работы. Анализ условий эксплуатации и функциональных требований поможет вам выбрать подходящий силовой винт для ваших нужд.

В дополнение к вышеупомянутым факторам, такие параметры, как люфт, срок службы, производительность, точность, повторяемость, материал, разрешение и степень необходимой настройки, могут помочь еще больше сузить подходящий выбор при выборе гребных винтов.

Обработка винта

Основными деталями, на которые опирается гребной винт в машине, являются его подшипниковые шейки и фланцы вала. Движущей поверхностью винта является его резьба. Наибольшая точность в тисках и любом другом станке, имеющем такой винт, должна быть обеспечена между движущей поверхностью заготовки и основной поверхностью основания.

Центральное отверстие считается технологической основой для производства ригеля. По этой причине все эти поверхности обрабатываются с подвижной неподвижной опорой, чтобы избежать искажений. Использование этой детали определяет специфику механической обработки пропеллера.

Здесь также следует отметить, что гребные винты разных классов точности обрабатываются до разных значений. Детали, относящиеся к классам точности 0, 1 и 2, обрабатываются с качеством 5. Болты, относящиеся к классу точности 3, обрабатываются по классу качества 6. Винты класса 4 также обрабатываются по классу качества 6, но имеют поле допуска на наружный диаметр.

Виды и характеристики

Существует три основных типа — болты с прямоугольной, треугольной и трапециевидной резьбой. Последние используются чаще, так как считаются более точными, чем прямоугольные, и с помощью разрезной гайки и болта можно отрегулировать зазоры, которые неизменно возникают при использовании подержанного, а не нового оборудования.

Резьбовые бронзовые гайки для гребных винтов

Второй способ дифференциации важной части: по профилю. Пропеллеры с трапецеидальной резьбой могут иметь крупный, средний, мелкий, полукруглый и стрельчатый шаг. Все зависит от предполагаемого использования машины и соответствия стандарту конструкции машины. Он основан на обширном практическом опыте, вычислительном анализе и экспериментальных исследованиях в данной области.

Для производства свинцовых винтов используются различные металлы и сплавы — еще одно средство дифференциации, но уже в рамках отдельной категории. Существуют градации по износостойкости и диаметру, точности резьбы и толщине резьбы. Особое внимание уделяется взаимосвязи между резьбой и шейками подшипников.

Композитные винты состоят из секций, которые трудно соединить друг с другом. Такое разнообразие функций предполагает точную подгонку важного звена.

Компоненты ходового винта

Сам направляющий пропеллер является небольшим компонентом во многих сложных узлах. Но даже простой пропеллер можно разделить на три основные части/элемента. К ним относятся:

• Вал пропеллера
• Нить
• Орех

Вал гребного винта представляет собой цилиндрический стержень с резьбой или канавками по всей длине. Иногда его можно назвать стержнем ACME, опорным стержнем или стержнем с квадратной резьбой, в зависимости от геометрии резьбы. Наиболее часто используемыми материалами для изготовления валов гребных винтов являются углеродистая сталь, нержавеющая сталь и алюминий. Покрытия на основе ПТФЭ часто используются в жестких условиях эксплуатации для обеспечения долговечности и устранения необходимости использования масел и смазок.

На валу гребного винта и гайке имеется резьба. Нитевидная структура, хотя и не является отдельным компонентом как таковым, отвечает за преобразование вращательного движения в линейное. Внешняя резьба находится в непосредственном контакте с внутренней резьбой гайки.

Гайка — довольно простой компонент, но сам по себе не очень полезен. Обычно он имеет некоторые средства, например, резьбовые или сквозные отверстия, для соединения с опорными элементами, такими как зажим. Зажим соединяет гайку с направляющей, ограничивая ее вращение и обеспечивая только линейное перемещение. Гайки могут быть изготовлены из пластика или бронзы, что придает им самосмазывающиеся свойства.

Помимо этих компонентов, для скользящих винтов могут потребоваться дополнительные детали, в зависимости от функции. Для контроля люфта, например, прецизионные направляющие винты оснащены пружинами натяжения, которые создают осевые усилия для предотвращения непреднамеренного осевого перемещения.

Центровка и нарезание резьбы

Для получения болта приемлемого качества необходимо выполнить еще несколько операций. Одним из них является выравнивание детали, которое выполняется на токарном станке. Ведущий винт, а точнее заготовка для этой детали, центрируется на вышеупомянутом оборудовании, и там же обрезаются концы. На заготовке также выполняется операция шлифования. Для этого используются бесцентровые или цилиндрические шлифовальные машины. Обратите внимание, что центровая шлифовка необходима только для винтов классов точности 0,1 и 2.

Далее перед нарезанием резьбы заготовку необходимо выпрямить. Следует отметить, что этой операции подвергаются только винты классов точности 3 и 4. После этого их поверхность дополнительно шлифуется. Резьбонарезной станок используется в качестве оборудования для нарезания резьбы на машинном винте.

Изготовление ходовых винтов

Производство свинцовых винтов требует высочайшей точности. Необходимо убедиться, что диаметр резьбы и опорные стержни параллельны друг другу, что опорные элементы и ось вращения винта перпендикулярны друг другу, и что профиль резьбы и шаг резьбы хорошо определены.

 

Производство свинцовых винтов начинается с выбора подходящих конструкционных материалов. При этом учитывается требуемый класс точности, обрабатываемость материала, необходимость термообработки и другие соображения.

Из пруткового материала вырезается болт необходимой длины. Затем основной материал обрабатывается до необходимого диаметра, обтачивается и шлифуется.

Резьба на ведущих винтах создается путем нарезания или накатывания. Нарезание резьбы производится на токарно-винторезных станках.

Винты обрабатываются шлифованием.

На этапе производства винты смазываются смазочными материалами для уменьшения износа сопрягаемых поверхностей.

Способы крепления

Изготовление самодельного станка заключается в креплении с помощью специальных держателей двух типов, разница которых заключается в способе крепления непосредственно к раме. Если двигатель шагового типа, используют безлюфтовые гайки и гибкие муфты, но народные умельцы также изобретают собственные устройства из подручных материалов. Люфт гайки можно устранить, используя специальные болты или муфты. Диаметр вала также определяет необходимость использования различных типов крепежа.

Направляющий болт с гайкой

Производители предлагают несколько типов крепежа. Целесообразность самодельного крепежа, учитывая доступность и низкую стоимость заводского крепежа, не только низка, но и опасна.

2. Классификация токарно–винторезных станков

Технические параметры, используемые для классификации токарно-винторезных станков, — это максимальный диаметр D заготовки или высота центров над станиной (равная 0,5D), максимальная длина L заготовки и вес станка.

В зависимости от максимального диаметра заготовки станки изготавливаются в следующих сериях: D=100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000 и до 4000 мм.

Наибольшая длина L заготовки определяется расстоянием между центрами станка. Станки для обработки коротких и длинных заготовок изготавливаются по одному и тому же D.

Мы разделяем токарные станки до 0,5 т (D=100÷200 мм) для легкого веса, до 4 т (D=250÷500 мм) для среднего веса, до 15 т (D=630÷1250 мм) для тяжелого веса, до 40 т и более (D=1600÷4000 мм) для тяжелого веса.

В соответствии с их заявлением. Легкие токарные станки используются в инструментальном производстве, приборостроении, часовой промышленности, опытных и экспериментальных мастерских. Эти машины производятся с механической подачей и без нее. Токарные станки среднего размера выполняют 70-80% от общего количества токарных операций. Станки этой группы предназначены для отделочных и полуотделочных операций и нарезания резьбы.

Станки имеют высокую жесткость, достаточную мощность и широкий диапазон скоростей вращения шпинделя и подач инструмента, что позволяет обрабатывать детали с использованием современной прогрессивной оснастки из твердых и сверхтвердых материалов. Станки также могут быть оснащены различными аксессуарами, которые расширяют их технологические возможности, облегчая работу и повышая качество обработки. Эти машины характеризуются относительно высокой степенью автоматизации.

Большие и тяжелые токарные станки в основном предназначены для тяжелой промышленности, энергетики и других отраслей. Станки этого типа менее универсальны, чем станки среднего типа, и в основном приспособлены для обработки конкретных типов деталей (валы прокатных станов, пары железнодорожных колес, роторы турбин и т.д.).

Какие машины следует предпочесть для обучения? Если разобрать машину (набор чертежей), то окажется, что в ней мало больших и тяжелых деталей. Самыми многочисленными будут средние части, которых гораздо больше, чем крупных. Мелкие детали также значительно уступают по количеству средним. Поэтому, учитывая, что все токарные станки имеют типичную и схожую конструкцию, далее внимание будет посвящено изучению станков среднего размера (D=250÷500 мм и до 4 т) и других станков для обработки деталей среднего размера.

Примеры применения ходового винта

Примеры применения свинцовых винтов

Шариковые винты выпускаются практически любого размера, что означает, что они подходят для широкого спектра применений. В повседневной жизни шариковинтовые пары используются в таких устройствах, как принтеры, приводы, подъемное оборудование и роботы.

В промышленном секторе свинцовые винты используются в таких машинах, как токарные станки, тиски, подъемники и станки с ЧПУ. Такие процессы, как гравировка, обработка жидкостей, хранение данных, быстрое прототипирование, 3D-печать, измерения и контроль — все они зависят от высокоточных пропеллеров.

Самые маленькие из имеющихся в продаже свинцовых винтов могут быть диаметром всего 0,5 мм. Но в особых случаях современные методы производства позволяют изготавливать винты еще меньшего размера. Эти специальные винты используются в медицинских приборах для автоматизации операций и доставки лекарств. Медицинская промышленность также нуждается в прецизионных винтах для устройств медицинской визуализации, таких как рентгеновские сканеры, МРТ, IMRT, PET и CT.

Читайте также: Настольная лампа для детского стола или рабочего кабинета: как выбрать по мощности с внешнему виду, классификация и необычные варианты сочетания освещения в помещении

Как работает ходовой винт?

Пропеллер работает одним из двух способов:

1. Вал неподвижен, а мощность подается на гайку.
2. Вал вращается, и питание подается на гайку.

В первом случае гайка вращается вручную или с помощью двигателя. При этом гайка перемещается вдоль оси вала. В конечном итоге, крутящий момент, приложенный к гайке, преобразуется в поступательное движение.

Во втором случае вращательное движение гайки ограничено, и вал болта вращается. Затем гайка перемещается вдоль оси болта. Таким образом, крутящий момент на валу болта преобразуется в поступательное движение гайки.

8. Система смазки станка

Масло, введенное между соприкасающимися и взаимно движущимися поверхностями машины, образует на них защитную пленку, которая снижает коэффициент трения. В результате уменьшается износ деталей, снижается расход энергии на преодоление сил трения и обеспечивается высокий уровень производительности машины. Масло также охлаждает поверхности деталей, которые соприкасаются друг с другом во время возвратно-поступательного движения.

Жидкие и пластичные смазки используются для смазки машин. В качестве жидкостей, как правило, используются индустриальные масла марок И-20А и И-30А, в качестве смазки — солидол С, пресс-солидол — УС-1 и т.д.

Детали машин смазываются двумя способами — индивидуально и централизованно. Индивидуальная смазка является порционной и непрерывной. Прерывистая смазка осуществляется вручную (из пресс-масленок) или с помощью одного плунжерного насоса, непрерывная смазка — с помощью разбрызгивающих колец, капельных лубрикаторов, масляной ванны или насосов. Центральная смазка является наиболее распространенной.

Разница между ходовым винтом и шарико-винтовой передачей

Разница между винтовой и шарико-винтовой передачей.

Шариковые винты являются альтернативой шариковинтовым парам, выполняющим аналогичные функции. В некоторых случаях их даже называют одним из видов пропеллеров. Решение о выборе шарико-винтовых пар или винтов скольжения может быть запутанным из-за сходства между ними.

В шариковинтовых парах для передачи движения используются металлические шарики в шарикоподшипниках. Вместо внутренней резьбы шариковинтовые пары содержат шарики в гайке приводного винта. Эти шарики входят в канавки в затворе и отвечают за передачу энергии и движения. Шарики имеют малую площадь контакта с приводным валом, что обеспечивает очень низкое трение. Это снижает рабочую температуру и обеспечивает высокую производительность. Шариковинтовые пары также имеют более высокую точность позиционирования, скорость и параметры хода.

Основные недостатки шариковинтовых пар заключаются в том, что они дороги, не являются самотормозящимися и не так ударопрочны, как ШВП. Они также обычно немного больше, чем шунтирующие винты/.

Профиль винта

Существует три профиля винта, которые используются при изготовлении ведущего винта для токарного или другого станка. Профиль может быть трапециевидным, прямоугольным или треугольным. Наиболее распространенным типом считается трапеция. Одним из его преимуществ является то, что он более точен, чем прямоугольная резьба. Кроме того, осевой люфт трапецеидального болта, возникающий из-за износа оборудования, можно отрегулировать с помощью шлицевой гайки.

Здесь также следует отметить, что нарезать, а также шлифовать резьбу трапецеидального винта гораздо легче, чем прямоугольного. Однако следует понимать, что точностные характеристики прямоугольной резьбы выше, чем у трапециевидной. Это означает, что если целью является изготовление винта с наилучшим контролем точности, то прямоугольную резьбу все равно необходимо нарезать. Трапецеидальные винты не подходят для очень точных операций.

5. Резцедержатель

Конструкция держателя показана на рис. 8. В центрирующем отверстии верхнего ползуна 5 закреплена коническая оправка 3 с резьбовым концом. На конус оправки устанавливается четырехсторонняя инструментальная головка 6.

Рис. 8 Режущая рукоятка .

Рисунок 9. фартук

Рисунок 10. Разъемная гайка

При вращении рукоятки 4 головка 2 скользит по резьбе конического хвостовика 3 и через шайбу 1 и упорный подшипник обеспечивает надежную посадку режущей головки 6 на коническую поверхность хвостовика 3. Вращение головки инструмента во время зажима предотвращается шариком, зажатым между поверхностями, образованными канавкой на основании конического хвостовика 3 и отверстием в головке 6.

Когда необходимо изменить положение инструмента, рукоятка 4 поворачивается против часовой стрелки. В то же время режущая головка 2 вращается и перемещается вверх по резьбе конического хвостовика 3, снимая момент затяжки режущей головки 6 на конус конического хвостовика 3. В то же время режущая головка 2 вращает режущую головку 6 с помощью тормозных колодок, которые фрикционно соединены с поверхностью режущей головки 2 и соединены с режущей головкой 6 с помощью штифтов 7.

Шарик в основании конической оправки 3 не препятствует вращению режущей головки, так как прижимается к отверстию пружиной. Если в процессе работы рукоятка 4 (в зажатом положении) начала останавливаться в неудобном положении, то, изменив толщину шайбы 1, ее можно привести в удобное для работы положение.

Преимущества ходовых винтов

• Гусеничные болты дешевы и надежны, поскольку состоят всего из нескольких частей.
• Они не требуют особого ухода
• Плавная и тихая работа
• Способны поднимать тяжелые грузы
• Некоторые пропеллеры являются самоблокирующимися.
• Пропеллеры с малым шагом, позволяющие проводить высокоточные измерения, необходимые при изготовлении станков.

Описание гайки винта

Назначение гайки шпинделя — обеспечить точные установочные движения. В некоторых редких случаях они могут быть изготовлены из такого материала, как антифрикционный чугун. Этот компонент должен обеспечивать постоянное соединение с катушками затвора, а также выполнять функцию компенсирующей детали.

Компенсация должна будет компенсировать зазор, который неизбежно возникнет при износе болта. Например, гайки для болтов, используемых в токарных станках, изготавливаются в виде двойных гаек. Это необходимо для устранения провисания, которое может возникнуть как при изготовлении и сборке машины, так и при износе ее деталей.

Особенностью болта с двойной гайкой является то, что он имеет неподвижную и подвижную части. Подвижная часть, вращающаяся по часовой стрелке, может перемещаться вдоль оси неподвижной части. Именно это движение позволит выровнять зазор. Гайка изготавливается только для болтов классов точности ноль, 1 и 2. При их изготовлении используется оловянная бронза.

Конструктивные особенности

Даже приводной винт для тисков имеет определенные особенности в зависимости от типа устройства. В основном используются болты с трапециевидными ведущими колесами. Винты должны быть среднего класса точности. При изготовлении L-образной формы тиски используют быстродействующий механизм, механизм с двумя штангами или специальный механизм. Для изготовления тисков необходимо иметь чертеж шасси, гаек и болтов с учетом диаметра и шага резьбы.
Трапециевидные направляющие винты

Направляющий болт токарного станка зависит от его конструктивной схемы и места в классификации (оно варьируется в зависимости от веса станка, максимальной длины изделия и его максимального диаметра). Эти параметры определяют тип необходимого блока управления и способ крепления гребного винта.

Материал для заготовки ходового винта

В качестве заготовки для изготовления винтов используется обычный прут, вырезанный из металлического прута. Однако следует помнить, что к материалу, используемому в качестве заготовки, предъявляются определенные требования. Металл должен обладать хорошей износостойкостью, хорошей обрабатываемостью и стабильным равновесным состоянием при внутренних напряжениях после обработки. Это очень важно, так как данное свойство позволит избежать деформации пропеллера при дальнейшей эксплуатации.

Для этой детали средней точности (2-й или 3-й), не требующей высокой термостойкости, используется сталь A40G, которая представляет собой среднеуглеродистую сталь с добавками серы и сталь 45 с добавками свинца. Такой сплав улучшает обрабатываемость винта, а также снижает шероховатость поверхности материала.

Типы резьбы ходового винта

Типы резьбы для ведущих винтов

Тяговые болты классифицируются по геометрии резьбы. Резьба, используемая в ведущих винтах, должна обладать высокой точностью, шероховатостью и прочностью. Три наиболее распространенных типа резьбы, используемых в свинцовых винтах:

• Квадрат
• Acme
• Контрфорс

Квадратная резьба

Квадратная резьба имеет квадратную форму, стороны которой перпендикулярны оси пропеллера. Угол резьбы 0° предотвращает любое радиальное давление на компоненты и уменьшает трение между ними.

Такая конструкция также минимизирует площадь контакта между гайкой и пропеллером. Поэтому квадратная резьба имеет самые низкие потери на трение и самый высокий КПД. В результате они обеспечивают большую грузоподъемность при тех же габаритах или требуют меньших двигателей для той же передачи нагрузки. По этой причине квадратная резьба лучше всего подходит для работы с движением и тяжелыми нагрузками.

Квадратная резьба также желательна в изделиях, которые должны иметь небольшие размеры при сохранении функциональных требований. Тем не менее, эти нити являются наиболее сложными и дорогостоящими в обработке из всех различных типов. В большинстве случаев для их изготовления требуется одноточечный режущий инструмент.

Трапецеидальная резьба ACME

Трапецеидальная резьба — это трапецеидальная резьба с углом наклона нити 29°. Он основан на имперском стандарте, но принят во всем мире.

Эта нить была разработана как более прочная альтернатива квадратной нити. Из-за острого угла 90° между стороной и корнем квадратная нить относительно слаба у основания. Расширение основания повышает прочность, а также облегчает обработку. При обработке трапецеидальной резьбы легче использовать мультиинструменты, чем при обработке квадратной резьбы.

Резьбы ACME ошибочно называют трапецеидальными. Трапецеидальная резьба соответствует метрическому стандарту и имеет угол резьбы 30°. Точные сведения о трапецеидальной резьбе содержатся в DIN 103.

Контрфорсная резьба

Коническая резьба — это треугольная резьба, которая используется, когда усилие должно передаваться только в одном направлении. Он имеет наклон 7° со стороны нагрузки и наклон 45° со стороны спины.

Такой крутой наклон позволяет ему передавать нагрузку так же эффективно, как и квадратная резьба, а обратная сторона придает дополнительную прочность благодаря более широкому основанию. Эта нить также очень точна и может использоваться для создания небольших, точных движений в одном направлении. Контрвращающаяся резьба вала плохо работает, когда осевая нагрузка действует в другом направлении.

7. Задняя бабка

Конструкция задней бабки показана на рис. 11. Пиноль 4, закрепленная рукояткой 3, скользит в корпусе 1 (вращением винта 5 с помощью маховика 7).

В пиноли закреплен центр 2 с коническим хвостовиком или инструментом.

Задняя бабка перемещается по направляющим станка вручную или с помощью продольных салазок. В рабочем неподвижном положении задняя бабка фиксируется с помощью рукоятки 6, которая соединена с тягой 8 и рычагом 9. Давление рычага 9 на раму 8 регулируется гайкой 11 и винтом 12. Более жесткая фиксация задней бабки осуществляется с помощью гайки 13 и винта 14, которые прижимают рычаг 10 к станине.

Рис. 11: Хвостовая бабка

Фартук как часть привода подач токарного станка

Поворотный фартук (рис. 3) преобразует вращательное движение пропеллера или ходового валика в поступательное движение ползуна, с кареткой которого он жестко соединен, по направляющим станины. Движение от ходового ролика также используется для автоматического перемещения поперечной заслонки.

Включение подачи вращения на ходовом винте осуществляется путем закрытия материнской гайки (рис. 4). Он состоит из двух полугаек 1 и 2, которые могут перемещаться по направляющим, сделанным в фартуке. С помощью рукоятки 4, расположенной на передней стороне фартука, полугайки можно сблизить, зафиксировав их на ведущем винте, или отпустить; их перемещение осуществляется диском 5 с фигурными пазами, в которые запрессованы штифты 3, заделанные в полугайки.

Движение от ходового ролика передается через шестерню z = 27 (см. главный привод движения токарного станка, рис. 1) на червячную передачу фартука, которая перемещается по ней вместе с фартуком. От вала червячной передачи вращение передается, в зависимости от того, какая из зубчатых муфт М6, М7, М8 или М9 включена, либо на шестерню z = 10 для получения продольной подачи токарного станка, либо на шестерню z = 20, сидящую на подающем винте поперечных салазок XXI для получения поперечной механической подачи.

Зацепление всех этих муфт на токарном станке 1К62 осуществляется одним патроном (рис. 5), причем направление зацепления совпадает с направлением подачи резца. Продольное перемещение заслонки осуществляется вручную, с помощью маховика на валу XXII, когда рукоятка механического включения подачи установлена в среднее положение. В фартуке имеется устройство, которое не позволяет ходовому винту и ходовому ролику одновременно задействовать подачу (блокировка), так как такое задействование приведет к поломке.

Для защиты цепи подачи от перегрузок, а также для работы на остановках, на червячном валу (см. Токарный привод главного движения, рис. 1) установлена предохранительная зубчатая муфта Mn, пружина которой настроена на передачу определенного крутящего момента. Если крутящий момент превышает допустимый, сцепление начинает включаться.

Сокращение времени на вспомогательные движения является важным условием повышения производительности станков, поэтому большинство современных станков имеют механизмы, обеспечивающие быстрые («ускоренные») холостые движения инструмента.

На токарном станке 1K62 для этой цели на правой стороне станины установлен отдельный электродвигатель мощностью 1 кВт (рис. 6), соединенный с приводным валом клиновым ремнем. Однонаправленная односторонняя муфта M0 в коробке подач токарного станка позволяет передавать вращение приводного вала как от коробки подач, так и от вспомогательного двигателя.