Передачи «винт-гайка»
Устройство и назначение, достоинства и недостатки
Передача винт-гайка (рис. 1) состоит из винта 1 и гайки 2, соприкасающихся винтовыми поверхностями.
Передача винт-гайка предназначена для преобразования вращательного движения в поступательное (при больших углах подъема винтовой линии, порядка 
> 12°). При этом вращение закрепленной от осевых перемещений гайки вызывает поступательное перемещение винта, или вращение закрепленного от осевых перемещений винта приводит к поступательному перемещению гайки. Когда угол подъема больше угла трения, эту передачу можно использовать для преобразования поступательного движения во вращательное.
Рис. 1. Передача винт-гайка
Различают два типа передач винт-гайка:
- передачи трения скольжения или винтовые пары трения скольжения;
- передачи трения качения или шариковые винтовые пары.
Ведущим элементом в передаче, как правило, является винт, ведомым - гайка. В передачах винт-гайка качения на винте и в гайке выполнены винтовые канавки (резьба) полукруглого профиля, служащие дорожками качения для шариков.
Конструктивно передача винт-гайка может быть выполнена:
- с вращательным движением винта и поступательным движением гайки (см. рис. 1);
- с вращающимся и одновременно поступательно перемещающимся винтом при неподвижной гайке (см. рис. 2);
- с вращательным движением гайки 1 и поступательным движением винта 2 (см. рис. 3).
Передачи винт-гайка находят применение в устройствах, где требует; получать большой выигрыш в силе, например в домкратах, винтовых прессах, нагрузочных устройствах испытательных машин, механизмах металлорежущих станков или в измерительных и других механизмах для точных делительных перемещений.
Передаточное отношение передачи винт-гайка условно можно записать
где 
— длина окружности маховичка, с помощью которого осуществляется вращение винта; S — ход винта.
При малом ходе винта и большом диаметре маховика можно получить большое передаточное отношение u.
Рис. 2. Винтовой домкрат: 1 —винт; 2 — гайка; 3 —стопорный
винт; 4 — рукоятка; 5 — чашка домкрата; 6— шип, 7 — корпус.
Рис. 3.Передача винт-гайка: 1 — гайка; 2 — винт.
В зависимости от назначения передачи винты бывают:
- грузовые, применяемые для создания больших осевых сил. При знакопеременной нагрузке имеют трапецеидальную резьбу, при большой односторонней нагрузке — упорную. Гайки грузовых винтов цельные. В домкратах (рис. 2) для большего выигрыша в силе и обеспечения самоторможения применяют однозаходную резьбу с малым углом подъема;
- ходовые, применяемые для перемещений в механизмах подачи. Для снижения потерь на трение применяют преимущественно трапецеидальную многозаходную резьбу.
- установочные, применяемые для точных перемещений и регулировок. Имеют метрическую резьбу. Для обеспечения безлюфтовой передачи гайки делают сдвоенными.
Достоинства и недостатки передачи винт-гайка.
Основные достоинства:
1.возможность получения большого выигрыша в силе;
2. высокая точность перемещения и возможность получения медленного движения;
3. плавность и бесшумность работы;
4. большая несущая способность при малых габаритных размерах;
5. простота конструкции.
Недостатки передач винт-гайка скольжения:
1.большие потери на трение и низкий КПД;
2. затруднительность применения при больших частотах вращения.
По конструкции винт представляет собой цилиндрический стержень цельной (см. рис.2) или сборной конструкции с резьбой.
Резьба образуется путем нанесения на цилиндрический стержень винтовых канавок с сечением определенного профиля.
По форме профиля резьбы делят на треугольные (рис. 5, а), прямоугольные (рис. 5, б), трапецеидальные (рис.5, в), упорные (рис. 5, г), круглые (рис.5, д).
Рис. 5. Профили резьбы:
а — треугольная;
б — прямоугольная; г — упорная; д — с круговым профилем
Домашнее задание:
Ответить письменно на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы:
1. Для чего предназначена винтовая передача?
2. Перечислите достоинства винтовых передач.
3. Перечислите недостатки винтовых передач.
4. Назовите назначение передачи по типу.
5. Где применяются передачи винт- гайка?