О результатах исследования КПД шариковинтовых передач с сепаратором

Аннотация

Широкое использование шариковинтовых передач с сепаратором обусловливается простотой изготовления и повышенной надежностью относительно шариковинтовых передач с рециркуляцией тел качения. Вопросы, связанные с определением КПД таких механизмов, мало изучены. Приведены теоретические соотношения между основными геометрическими размерами деталей шариковинтовых передач с сепаратором с учетом допусков, соблюдение которых позволит обеспечить гарантированную собираемость механизма и исключить преднатяги, влияющие на силы страгивания и КПД механизма. Даны рекомендации по проектированию деталей шарико-винтовых передач с сепаратором, составлена схема силового взаимодействия их деталей и определена теоретическая зависимость КПД от углов контакта и подъема винтовой линии. Полученные теоретические зависимости подтверждены результатами экспериментальных исследований опытных образцов электромеханических приводов, выполненных на основе шариковинтовых передач. При соблюдении приведенных в работе соотношений между размерами деталей шариковинтовых передач с сепаратором выявлена сходимость теоретических и экспериментальных значений КПД. Приведенные зависимости КПД целесообразно использовать при проектировании электромеханических приводов для оценки потерь энергии в механической передаче

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Абдулин Р.Р., Большаков В.В., Подшибнев В.А. и др. О результатах исследования КПД шариковинтовых передач с сепаратором. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2022, № 2 (141), c. 54--74. DOI: https://doi.org/10.18698/0236-3941-2022-2-54-74

Литература

[1] Huang H.T.T., Ravani B. Contact stress analysis in ball screw mechanism using the tubular medial axis representation of contacting surfaces. J. Mech. Des., 1997, vol. 119, no. 1, pp. 8--14. DOI: https://doi.org/10.1115/1.2828794

[2] Заец В.Ф., Абдулин Р.Р., Хлупнов А.Ю. и др. Электромеханический привод поступательного действия. Патент РФ 2017104322. Заявл. 10.02.2017, опубл. 06.11.2018.

[3] Янгулов В.С. Проектирование передач с линейными перемещениями выходного звена. Томск, Изд-во ТПУ, 2011.

[4] Москалюк Р.Ю., Вайсман В.А. Особенности контроля качества при накатывании винтов для шариковых винтовых передач. Труды Одесского политехнического университета, спец. вып. "Компьютерные и информационные сети и системы. Автоматизация производства", 2006, с. 116--120.

[5] Абдулин Р.Р., Большаков В.В., Зудилин А.С. и др. О разработке электромеханического привода с шариковинтовой передачей, защищенной от заклинивания. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2020, № 6 (135), c. 66--82. DOI: https://doi.org/10.18698/0236-3941-2020-6-66-82

[6] Cuttino J.F., Dow T.A., Knight B.F. Analytical and experimental identification of nonlinearities in a single-nut, preloaded ball screw. J. Mech. Des., 1997, vol. 119, no. 1, pp. 15--19. DOI: https://doi.org/10.1115/1.2828782

[7] Изнаиров Б.М. Повышение нагрузочной способности многозвенных соединений механизмов и машин на основе формирования рациональных стохастических размерных связей рабочих элементов в процессе изготовления деталей и сборки. Дис. ... д-ра техн. наук. Саратов, СГТУ имени Гагарина Ю.А., 2016.

[8] Павлов Б.И. Шариковинтовые механизмы в приборостроении. Л., Машиностроение, 1968.

[9] Биргер И.А., Иосилевич Г.Б. Резьбовые и фланцевые соединения. М., Машиностроение, 1990.

[10] Изнаиров Б.М., Изнаиров О.Б., Васин А.Н. Повышение грузоподъемности шариковых винтовых передач путем совершенствования технологического процесса их сборки. СТИН, 2010, № 10, с. 12--14.

[11] Абдулин Р.Р., Подшибнев В.А., Самсонович С.Л. Определение коэффициента неравномерности распределения нагрузки в шариковинтовой передаче с сепаратором. Вестник МАИ, 2020, т. 27, № 3, с. 229--239. DOI: https://doi.org/10.34759/vst-2020-3-229-239

[12] Абдулин Р.Р., Большаков В.В., Рожнин Н.Б. и др. О коэффициенте полезного действия шариковинтовой передачи с сепаратором. Матер. VI Науч.-практ. конф. памяти О.В. Успенского. М., ИД Академии имени Н.Е. Жуковского, 2019, с. 16--23.

[13] Демкин Н.Б. Физические основы трения и износа машин. Калинин, ГКУ, 1981.

[14] Main catalogue. Eichenberger Gewinde AG. avi-solutions.com: веб-сайт. URL: https://avi-solutions.com/upload/iblock/7f2/7f2caf002a705177c39e5918a129868e.pdf (дата обращения 26.03.2022).

[15] Турпаев А.И. Винтовые механизмы и передачи. М., Машиностроение, 1982.