Особенности конструирования ШВП с большим ходом. Опоры ШВП

Конструирование опор шариковой винтовой пары

После определения основных параметров ШВП приступают к расчёту опор винта. Расчёт сводится к проверке несущей способности определения необходимого натяга и долговечно­сти подшипников в опорах.

В качестве подпятников винта в ШВП применяют преиму­щественно комбинированные упорно-радиальные роликопод­шипники, обладающие значительно большей радиальной и осевой жёсткостью, чем шариковые подшипники; серии 425042700, таблица 29. Эти упорные подшипники устанавли­вают с натягом в каждой опоре и, кроме того, при сборке соз­даётся возможность осевого натяга, что в значительной мере компенсирует температурные деформации винта от нагрева, повышается осевая жёсткость винта, см. рис. 104.,

Следует учитывать, что чрезмерное растяжение может при­вести к возникновению положительной накопленной ошибке шага на всей длине винта. Усилие в 40000 Н растягивает вин­товую пару диаметром 50 мм и длиной 2000 мм на 22 мк. Для станков, у которых расстройство ЧПУ позволяет вводить ком­пенсацию погрешностей ходовых винтов растяжение винтов можно выполнять без опасения: снизить точность станка. На рис. 105 изображена опора с возможностью создания постоян­ного натяга за счёт тарельчатых пружин. Величина натяга в зависимости от конструктивных особенностей может быть создана заворачиванием гайки 13 динамометрическим ключом или размером А кольца 12. Радиальный зазор обеспечивается дуплексацией радиально-упорных подшипников 6 и 9. Предварительное нагружение опор винта значительно умень­шает податливость узла механизма рабочей подачи. Его вели­чина может быть выбрана так, чтобы при действии максималь­ного тягового усилия Ртах не происходило раскрытия стыков в опорах.

Обычно величину предварительной нагрузки выбирают (0, 4- О, 5) P_max. При расчёте подшипников опор винта необходимо учитывать кроме тягового усилия, силы, действующие в зубча­тых зацеплениях (если он есть), силы, возникающие от предва­рительного нагружения. При назначении величины предвари­тельного натяга необходимо помнить, что увеличение предва­рительного натяга выше определенных значений практически не увеличивает жёсткость соединения, но резко снижает их ресурс.

При значительной длине винта lv > 2 м под действием сил веса происходит провисание винта, что приводит на ускоренных перемещениях к появлению вибраций. Для устранения этого явления такие винты устанавливают со значительным осевым натяжением (см. выше). Как было указано выше, при этом изменяется шаг винта. Компенсацию погрешности шага винта можно учитывать коррекцией шага при изготовлении винта. Но при этом при эксплуатации необходимо контролировать величину осевого предварительного растяжения винта, иначе измениться цена импульса (при установке кругового датчика обратной связи) и появится погрешность при обработке, или применять системы ЧПУ, позволяющее учитывать погрешность шага винта.