گیربکس پیچی متعلق به دسته مکانیکی است. هدف اصلی این عملیات تبدیل حرکت چرخشی به انتقالی یا بالعکس است. این نوع انتقال تنها از دو عنصر تشکیل شده است - یک پیچ و یک مهره.
شرح دستگاه
همانطور که قبلاً ذکر شد، مکانیزم درایو پیچ برای تبدیل حرکت استفاده می شود. متداول ترین نمونه های استفاده از این سیستم دستگاه هایی مانند جک، پرس، دستگاه های برش فلز، نورد، تجهیزات بالابر و غیره بوده است.همچنین شایان ذکر است که همگی نمونه هایی از تبدیل حرکت چرخشی به انتقالی می باشد. اما برای روش معکوس، این دستگاه به ندرت استفاده می شود. به عنوان مثال، مکانیسم حرکت فیلم دوربین بر اساس اصل معکوس تبدیل حرکت عمل می کند.
چندین مزیت این سیستم وجود دارد: عملکرد بی صدا، درگیری صاف، طراحی ساده، نیروی زیاد را می توان به دست آورد.
با این حال، تعدادی از معایب نیز وجود دارد: اغلب اوقات چرخ دنده مارپیچ می چسبد، و کارایی آن، یعنی راندمان، پایین است.
دستگاه وگونه
در حال حاضر، دو واحد اصلی سیستم وجود دارد. نوع اول آن شامل یک مهره ثابت و یک پیچ متحرک و نوع دوم برعکس دارای یک مهره متحرک و یک پیچ ثابت است. دستگاه های دسته اول شامل جک پیچی هستند و دسته دوم برای مثال در پیچ های سرب ماشین ابزار و سایر دستگاه ها استفاده می شود.
همچنین چندین نوع چرخ دنده پیچ وجود دارد:
- سیستم کشویی.
- سیستم غلتشی که با این واقعیت مشخص می شود که مهره دارای شیارهایی است که در آنها توپ ها قرار می گیرند.
- چرخ دنده های غلتکی سیاره ای، که کاملا امیدوارکننده در نظر گرفته می شوند، زیرا با دقت و استحکام بالا متمایز می شوند.
- نوع انتقال موج، با حرکات انتقالی نسبتاً کوچک متمایز می شود.
- گیربکس پیچی هیدرواستاتیک با اصطکاک کم، سایش کم و دقت نسبتاً بالا.
کنده کاری و محاسبه
علاوه بر چندین نوع سیستم، انواع مختلفی از رزوه ها برای مهره و پیچ نیز وجود دارد. اگر لازم باشد حداقل اصطکاک بین قطعات تضمین شود، از نمای مستطیلی استفاده می شود. با این حال، در اینجا ذکر این نکته بسیار مهم است که قابلیت ساخت این نوع اتصال نسبتاً کم است. به عبارت دیگر، بریدن چنین نخی در دستگاه فرز نخ غیرممکن است. اگر استحکام نخ های مستطیلی و ذوزنقه ای را مقایسه کنیم، اولین به طور قابل توجهی از دست می دهد. به همین دلیل، توزیع و استفاده از رزوه های مستطیلی در پیچ درایوها به شدت محدود شده است.
به همین دلایل، نوع اصلی که برای دستگاه پیچ های انتقال استفاده می شود، تبدیل به رزوه ذوزنقه ای شده است. این نوع دارای سه نوع پله است - کوچک، متوسط، بزرگ. پرطرفدارترین آنها سیستم صدای متوسط است.
محاسبه انتقال پیچ به محاسبه نسبت دنده کاهش می یابد. فرمول به این صورت است: U=C/L=pd/pK. C محیط، L سر پیچ، p گام پیچ، K تعداد دور پیچ است.
بال پیچ (BSC)
بال اسکرو - این یکی از انواع درایوهای خطی است که برای تبدیل حرکت چرخشی به انتقالی نیز کاربرد دارد. با این حال، در اینجا یک تفاوت وجود دارد و آن این است که این نوع سیستم با اصطکاک بسیار کمی مشخص می شود.
نقش پیچ در چنین سیستم هایی توسط شفت انجام می شود که معمولاً از فولاد بسیار محکم ساخته می شود. این دستگاه در سطح خود دارای تردمیل هایی با شکل خاصی است. این چنین وسیله ای است که قادر به تعامل با مهره است. با این حال، کار آنها به طور مستقیم انجام نمی شود، همانطور که در چرخ دنده های پیچ معمولی انجام می شود، بلکه از طریق توپ های کوچک انجام می شود. از اصل اصطکاک غلتشی استفاده می کند.
این اصل تعامل ضریب عملکرد بسیار بالایی (COP) و همچنین ویژگی های اضافه بار بالا را فراهم می کند.
کاربرد و توسعه بال اسکرو
بال پیچ اغلب در صنایعی مانند هواپیماسازی، در علم موشک برای حرکت سکان استفاده می شود.سطوح در وسایل نقلیه وسیع ترین دامنه استفاده از چنین سیستمی را می توان در مهندسی دقیق، به ویژه در ماشین های CNC مشاهده کرد.
تاریخچه این پیچ کاملاً غیرمعمول است، زیرا اولین دقیق ترین بال اسکرو با استفاده از یک پیچ معمولی با دقت پایین به دست آمد. این دستگاه ظاهر زیر را داشت: ساختار کوچکی از چندین مهره که توسط یک فنر کشیده شده بود، روی پیچ نصب شده بود و پس از آن در تمام طول آن را می پیچیدند.
با حرکت دادن عناصر در امتداد پایه و همچنین با تغییر جهت کشش، میانگین خطاهای گام پیچ و مهره ممکن شد.
استفاده از پیچ های توپی
برای دستیابی به عمر طولانی بال اسکرو، رعایت قوانین عملکرد این سیستم ضروری است. برای اینکه بتواند تمامی نشانگرهای خود از جمله دقت را در سطح مناسب حفظ کند، نظارت بر تمیزی فضای کار دستگاه بسیار مهم است. بخار عملیاتی نباید در معرض ذرات ساینده مانند گرد و غبار، تراشه ها و غیره قرار گیرد.
اغلب، چنین مشکلاتی با نصب محافظ موجدار ساخته شده از مواد لاستیکی یا پلیمری روی پیچ با مهره حل می شود. این امر احتمال آلودگی را کاملاً از بین می برد. اگر سیستم در حالت باز کار کند، این مشکل را می توان به روش دیگری حل کرد. در چنین مواقعی کمپرسوری تعبیه می شود که تحت فشار بالا هوای تصفیه شده را به بخار کار می رساند.
چوناز آنجایی که سیستم بر اساس اصل اصطکاک غلتشی کار می کند، امکان پیش بارگیری وجود دارد که به شما امکان می دهد بازی غیر ضروری دنده را حذف کنید. پس زدگی شکافی است که بین حرکت چرخشی و انتقالی در لحظه ای که جهت خود را تغییر می دهد، ایجاد می شود.
کیفیت انتقال
مثل هر سیستم دیگری، این سیستم نیز مزایا و معایب خود را دارد.
از معایب دستگاه می توان به این واقعیت اشاره کرد که در صورت زیاد بودن زاویه عملکرد بال اسکرو، امکان انتقال معکوس وجود دارد. این به این دلیل است که اصطکاک بسیار کمی وجود دارد به طوری که مهره هنگام بلند شدن قفل نمی شود. نیروی خطی را به گشتاور منتقل می کند. علاوه بر این، استفاده از چنین سیستم های انتقال در دستگاه های دستی توصیه نمی شود.
مزیت این است که درصد کم اصطکاک باعث اتلاف کم می شود که به نوبه خود کارایی کل سیستم را تا حد زیادی افزایش می دهد. با توجه به این شاخص، بال اسکرو نسبت به هر آنالوگ دیگر انتقال که در تبدیل حرکت چرخشی به انتقالی درگیر است، برتری دارد. حداکثر راندمان برای رایج ترین پیچ های توپی بیش از 90٪ است. برای مقایسه، بیایید بگوییم که نزدیکترین چرخ دنده های متریک یا مارپیچ دارای حداکثر بازده 50٪ هستند.
چون عملاً لغزشی در بال اسکرو وجود ندارد، تأثیر مثبتی در افزایش طول عمر بال اسکرو و اقتصاد آن دارد، زیرا زمان از کار افتادن تعمیر، روغن کاری یا تعویض قطعات به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. بنابراین، این دستگاه ها بیشترین هستندسودآور.
ساخت و دقت
بالا اسکروهای با دقت بالا را فقط می توان با آسیاب کردن مواد بدست آورد. راه دیگری برای گرفتن پیچ وجود دارد - این پیچ و تاب است. هزینه بسیار کمتر از سنگ زنی خواهد بود، اما خطای محصول حدود 50 میکرون در هر ضربه 300 میلی متری خواهد بود. توجه داشته باشید که قطعات زمینی با دقت بالا با خطای 1-3 میکرون در 300 میلی متر مشخص می شوند و برخی حتی کمتر. برای به دست آوردن یک خالی برای پیچ آینده، مواد باید تحت یک فرآیند ماشینکاری خشن قرار گیرند، پس از آن سخت شده و تا حالت مورد نیاز آسیاب شوند.
نمای ابزاری بال اسکرو اغلب تا 250 نانومتر بر سانتی متر دقت دارد. برای ساخت چنین محصولاتی باید مراحل آسیاب و آسیاب را طی کرد. انجام این عملیات بر روی تجهیزات بسیار دقیق ضروری است. ماده اولیه چنین پیچ‌هایی آلیاژهای اینوار یا اینوار است.
