Шарико-винтовые передачи (ШВП) PMI

Применение

ШВП PMI преобразуют вращение винта в поступательное движение гайки. Шарики перекатываются между дорожками винта и гайки и возвращаются в рабочую зону через механизм циркуляции. Такая конструкция применяется в приводах, которым нужны плавное перемещение, заданный ход за оборот и передача осевого усилия.

Шарико-винтовые передачи PMI используют в:

• станках с ЧПУ и обрабатывающих центрах;

• осях подачи инструмента и заготовки;

• координатных столах;

• автоматизированных производственных линиях;

• оборудовании для резки и обработки материалов;

• измерительных и сборочных установках.

Передачу выбирают по задаче конкретной оси. Для одной установки решающим будет осевой зазор при смене направления, для другой — скорость подачи и допустимая нагрузка. Диаметра винта и его длины для подбора недостаточно.

Какие задачи решает ШВП PMI

При каждом обороте винта гайка перемещается на величину номинального хода. Например, передача с ходом 10 мм за оборот при 1000 об/мин обеспечивает расчётную линейную скорость 10 м/мин. Достижимую скорость затем проверяют с учётом допустимых оборотов винта, длины между опорами и конструкции привода.

ШВП также влияет на поведение оси при реверсе. Если между гайкой и винтом есть осевой зазор, часть вращения уходит на его выборку, прежде чем стол начнёт движение в обратную сторону. Для точного позиционирования проверяют величину зазора или применяемый преднатяг.

Конструкция и варианты исполнения

PMI выпускает прецизионные и катаные ШВП. Исполнения различаются способом изготовления винта, конструкцией гайки и схемой возврата шариков. Эти различия влияют на габариты, точность, допустимые нагрузки и способ установки.

На странице представлены, в частности, обозначения FSVW, FSDW и FSWW, а также модели с числовым обозначением винта и гайки. Среди примеров — FSVW1405B-2.5P, FSDW3205B-4 и R20-10C1-FSWW. Их нельзя считать взаимозаменяемыми по совпадению диаметра и хода: размеры гайки и механизм циркуляции проверяют по чертежу соответствующей серии.

По устройству узла могут различаться:

• одинарные и двойные гайки — для разных требований к осевому зазору и жёсткости;

• способы циркуляции шариков — они определяют конструкцию и часть габаритов гайки;

• форма фланца — влияет на крепление к перемещаемому узлу;

• наличие уплотнений и дополнительных элементов — уточняется для конкретного исполнения.

У PMI предусмотрены и специальные конструкции. Однако для замены установленной передачи сначала ищут точное соответствие её чертежу, а затем оценивают возможные аналоги.

Расшифровка обозначения

Пример: FSDW3205B-4.

• FSDW — обозначение конструктивной серии гайки PMI;

• 32 — номинальный диаметр винта 32 мм;

• 05 — номинальный ход 5 мм за оборот;

• B-4 — часть обозначения исполнения гайки и циркуляции шариков; её точное значение проверяют по таблице производителя для серии FSDW.

Другой пример: R20-10C1-FSWW-600-0.05. В нём 20 указывает на номинальный диаметр винта, а 10 — на ход за оборот. Остальные элементы относятся к конструкции и параметрам конкретной передачи. Их не следует расшифровывать по аналогии с обозначением другой серии. Модель с таким наименованием указана на странице PMI.

Для точного заказа сохраняют полную маркировку. Буквы после размера винта, цифры после дефиса и дополнительные обозначения могут определять гайку, циркуляцию шариков, исполнение винта и требования к изготовлению.

Осевой зазор, преднатяг и жёсткость

Осевой зазор особенно важен для осей, которые часто меняют направление. Преднатяг помогает уменьшить или устранить люфт и повысить жёсткость. При этом он добавляет внутреннюю нагрузку на передачу, поэтому его выбирают с учётом требуемой точности, скорости, нагрева и ресурса.

У разных конструкций PMI преднатяг может создаваться разными способами, в том числе с применением двойной гайки или подбором шариков. Способ и величину преднатяга необходимо подтверждать документацией конкретной модели.

Высокий класс точности сам по себе не устраняет ошибки монтажа. Если направляющие и опоры винта выставлены с перекосом, гайка испытывает дополнительные усилия, а движение становится менее плавным.

Монтаж и обслуживание

Винт устанавливают соосно опорам и согласуют положение гайки с линейными направляющими. После сборки проверяют усилие вращения и плавность хода на всей рабочей длине. Заметное изменение сопротивления в отдельных точках требует проверки монтажа до запуска оборудования под нагрузкой.

Шарики и рабочие дорожки нуждаются в подходящей смазке. Передачу также защищают от стружки и абразивной пыли: уплотнения гайки не всегда способны заменить защиту открытого участка винта. Порядок смазывания и обслуживания определяют по исполнению и условиям эксплуатации.

Преимущества

• Выбор конструкции передачи — можно подобрать исполнение под требования к нагрузке, скорости и компоновке оси.

• Разные значения хода за оборот — позволяют согласовать линейную скорость с оборотами двигателя.

• Прецизионные и катаные исполнения — дают выбор по требованиям к точности и бюджету проекта.

• Варианты контроля осевого зазора — помогают подобрать передачу для осей с частым реверсом.

• Разные конструкции гаек — позволяют учитывать монтажное пространство и способ крепления.

• Возможность точного подбора по чертежу — сравнение размеров снижает риск ошибки при замене установленной ШВП.

• Применение в автоматизированных осях — шариковый механизм обеспечивает плавное преобразование вращения в поступательное движение.

Ограничения и что учесть заранее

• Чувствительность к загрязнению. Стружка и абразив ускоряют износ рабочих дорожек.

• Требовательность к соосности. Перекос опор и направляющих повышает нагрузку на гайку.

• Ограничение скорости длинного винта. Допустимые обороты рассчитывают для его длины и схемы опор.

• Влияние преднатяга на нагрев. Избыточный для задачи преднатяг может ухудшить условия работы.

• Различия гаек при одинаковом размере винта. Совпадение обозначения диаметра и хода не гарантирует монтажную совместимость.

Цена и заказ

Цена ШВП PMI зависит от диаметра и длины винта, хода за оборот, конструкции гайки, класса точности, преднатяга и обработки концов.

Чтобы подобрать ШВП PMI, укажите полную маркировку установленной передачи или приложите её чертёж. Для новой оси потребуются рабочий ход, нагрузка, скорость, требуемая точность и размеры места под гайку и опоры. По этим данным можно проверить совместимость исполнения, уточнить наличие, срок поставки и актуальную стоимость.