НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o014.Pdf (1096.06Кб)

УДК 621.833.3

Россия,  МГТУ им. Н.Э. Баумана

Среди перспективных роликовинтовых передач наибольшей нагрузочной способностью обладают планетарные роликовинтовые передачи (ПРВП) с осевым люфтом. ПРВП состоит из винта и гайки, между которыми в сепараторах установлены резьбовые ролики, силовой расчет которых достаточен для оценки силового нагружения ПРВП.  По ряду причин нагрузка неравномерно распределяется между витками роликов, взаимодействующим с витками винта и гайки. К ним относятся: разноразмерность роликов по среднему диаметру их резьбы, погрешности изготовления резьбы деталей ПРВП, в первую очередь, по шагу и другие причины. В статье рассмотрена одна из них – особенность нагружения резьбового ролика. Если в виду малости не учитывать окружные силы, то по одной образующей ролика его сопрягаемые с гайкой витки и по противоположной образующей сопрягаемые витки ролика с винтом будут нагружены осевыми и радиальными силами. Так как угол профиля витка резьбы деталей ПРВП симметричный и равен 90°, то на каждом витке радиальная сила равна осевой. Если просуммировать осевые силы на сопрягаемых витках ролика по одной образующей, то из уравнения равновесия величина суммарного вектора будет равна величине суммарного вектора по другой образующей ролика. При этом суммарные вектора будут иметь противоположное направление, а плечо между ними равно среднему диаметру резьбы ролика. Умножив модуль суммарного вектора на это плечо, получим опрокидывающий ролик момент, который не зависит от распределения осевых сил вдоль оси ролика. Этот момент является причиной неравномерности распределения нагрузки между сопрягаемыми с гайкой и винтом витками ролика. Опрокидывающий момент может быть уравновешен на двух указанных образующих ролика только радиальными силами, распределение которых вдоль оси ролика будет неравномерным. Введено понятие коэффициента неравномерности нагружения витков резьбовых деталей ПРВП в виде отношения максимальной силы, действующей на наиболее нагруженный виток ролика, к номинальной силе. В приведенном примере установлено, что величина этого коэффициента равна 1,454 или 45,4%, то есть влияние особенности нагружения ролика ПРВП на неравномерность нагружения витков резьбовых деталей передачи велико.

1. Блинов Д.С. Планетарные роликовинтовые механизмы. Конструкции, методы расчетов / Под ред. О.А. Ряховского. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. 222 с.
2. SKF roller screws. SKF, Printed in France, 2008. 88 s.
3. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов: учеб. для втузов. М.: Наука, 1986. 512 с.
4. Айрапетов Э.Л. Статическая нагруженность многопарных передач зацеплением // Вестник машиностроения. 1990. № 1. С. 6-21.
5. Козырев В.В. Анализ и синтез роликовинтовых передач как исполнительных механизмов электромеханических приводов: дис. … докт. техн. наук. Владимир, ВГТУ, 1995. 408 с.
6. Блинов Д.С. Разработка научно-методических основ расчета и проектирования планетарных роликовинтовых механизмов, имеющих многочисленные избыточные связи: дис. … докт. техн. наук. М., МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. 373 с.
7. Жданов А.В., Степенькин А.В., Шаламберидзе А.З. Теоретические исследование распределения нагрузки по виткам резьбы роликовинтовых механизмов // Научно-технический вестник Поволжья. 2011. № 2. С. 87-90.