La trasmissione a vite senza fine è composta da una vite senza fine e una ruota elicoidale, e generalmente la vite senza fine è la parte attiva. La ruota elicoidale ha filettature destrorse e sinistrorse, che vengono chiamate rispettivamente ingranaggi a vite senza fine destrorsi e sinistrorsi. Una vite senza fine è un ingranaggio con uno o più denti elicoidali che si ingranano con la ruota elicoidale per formare una coppia di ingranaggi ad albero sfalsato. La superficie di contatto può essere cilindrica, conica o circolare, e si distinguono quattro categorie: vite senza fine di Archimede, vite senza fine a evolvente, vite senza fine a profilo rettilineo normale e vite senza fine cilindrica conica avvolgente.
Vantaggi della trasmissione a vite senza fine.
✦ Il rapporto di trasmissione a stadio singolo è elevato, generalmente i=10~100. Nel meccanismo di indicizzazione per la trasmissione di potenza, il massimo può superare 1500.
✦ La stessa rete è a contatto lineare, in grado di sopportare elevate potenze.
✦ Struttura compatta, trasmissione fluida e bassa rumorosità.
✦ Quando l'angolo di sollevamento della vite senza fine è inferiore all'angolo di attrito equivalente tra gli ingranaggi, si verifica un autobloccaggio con contro-corsa, ovvero solo la vite senza fine può azionare la ruota elicoidale, non viceversa.
Svantaggi della trasmissione a vite senza fine.
✦Con due assi perpendicolari, la velocità lineare dei due nodi della ruota è perpendicolare, quindi la velocità di scorrimento relativa è elevata, con conseguente facile surriscaldamento e usura.
✦Bassa efficienza, generalmente da 0,7 a 0,8; gli ingranaggi a vite senza fine con ingranaggi autobloccanti sono ancora meno efficienti, generalmente inferiori a 0,5.
Unmotore passo-passo con ingranaggio a vite senza finedevono necessariamente avere prestazioni autobloccanti?
No, ci sono dei prerequisiti. Quando l'angolo di anticipo < angolo di attrito, lmotore passo-passo con ingranaggio a vite senza finepuò essere autobloccante.
Solitamente, quando si seleziona un motore passo-passo con riduttore, l'utente deve utilizzare una protezione contro le interruzioni di corrente o un freno motore. Pertanto, il motore con riduttore verrà selezionato con un freno per raggiungere lo scopo di arresto, ma ciò non significa un arresto assoluto, poiché una piccola inerzia rimane.
Che cos'è l'autobloccante?Il concetto di autobloccaggio si basa sul fatto che, indipendentemente dalla forza necessaria per l'avviamento o dall'inerzia, non appena la parte attiva smette di funzionare, l'intera macchina si arresta. I motori passo-passo con riduttore a vite senza fine possiedono questa caratteristica di autobloccaggio. I motori passo-passo con riduttore a ingranaggi non presentano questa caratteristica, mentre i riduttori a vite senza fine con rapporti di riduzione pari o superiori a 1:30 offrono un autobloccaggio affidabile, e maggiore è il rapporto di riduzione, migliore è la capacità di autobloccaggio.
Come scegliere il rapporto di riduzione per garantire l'autobloccaggio del motore passo-passo con ingranaggio a vite senza fine?
1. Il coefficiente di attrito della vite senza fine è 0,6, l'angolo di guida della vite senza fine è inferiore a 3°29′11″, il che significa che è autobloccante, e viceversa.
2. Il coefficiente di attrito della vite senza fine è 0,7, l'angolo di guida della vite senza fine è inferiore a 4°03′57″, il che significa che è autobloccante, e viceversa.
3. Quando il coefficiente di attrito della ruota elicoidale è 0,8, l'angolo di elica della vite senza fine è inferiore a 4°38′39″, ovvero si verifica l'autobloccaggio, e viceversa.
Quando l'angolo di elica della vite senza fine è inferiore all'angolo di attrito equivalente tra i denti della ruota dentata, il meccanismo del motore passo-passo di riduzione ha un autobloccaggio, che può realizzare un autobloccaggio inverso, cioè, solo la vite senza fine può azionare la ruota elicoidale, ma non la ruota elicoidale azionare la vite senza fine. Generalmente nella progettazione di macchinari pesanti, i progettisti tendono a utilizzare il meccanismo a vite senza fine con autobloccaggio, perché il suo autobloccaggio inverso può svolgere un ruolo molto importante nella protezione della sicurezza
Formula di calcolo per ruota elicoidale e ingranaggio a vite senza fine.
1. Rapporto di trasmissione = numero di denti della vite senza fine ÷ numero di teste della vite senza fine
2. Distanza tra i centri = (passo della ruota elicoidale + passo della vite senza fine) ÷ 2
3. Diametro della ruota elicoidale = (numero di denti + 2) × modulo
4. Passo della ruota elicoidale = modulo × numero di denti
5. Passo della vite senza fine = diametro esterno della vite senza fine - 2 × modulo
6、Guida a verme = π×modulo×testa
7、Angolo dell'elica (angolo di guida) tgB=(modulo×numero di teste)÷passo della vite senza fine
8、Conduttore del verme=π×modulo×testa
9. Modulo = diametro del cerchio di indicizzazione / numero di denti
Numero di teste del verme: verme a testa singola (il verme ha una sola elica, ovvero compie una rotazione di una settimana e la ruota elicoidale passa attraverso un dente); verme a doppia testa (il verme ha due eliche, ovvero compie una rotazione di una settimana e la ruota elicoidale passa attraverso due denti).
Il modulo di elasticità rappresenta la dimensione dell'elica della vite, ovvero maggiore è il modulo, maggiore è la dimensione dell'elica della vite.
Il fattore diametro è lo spessore della vite.
Modulo: Il cerchio di indicizzazione di un ingranaggio è il punto di riferimento per la progettazione e il calcolo delle dimensioni di ogni parte dell'ingranaggio, e la circonferenza del cerchio di indicizzazione dell'ingranaggio = πd = zp, quindi il diametro del cerchio di indicizzazione
d=zp/π
Poiché π è un numero irrazionale nell'equazione precedente, non è conveniente posizionare il cerchio indice come riferimento. Per facilitare il calcolo, la produzione e il controllo, il rapporto p/π viene ora specificato artificialmente con alcuni valori semplici, e tale rapporto è chiamato modulo, espresso con m.
Tipi di ingranaggi a vite senza fine
In base alla forma della vite senza fine, quest'ultima si suddivide in vite senza fine cilindrica, vite senza fine anulare e vite senza fine conica. Tra queste, la vite senza fine cilindrica è la più diffusa.
Le viti senza fine cilindriche ordinarie vengono generalmente lavorate al tornio con un utensile dotato di una lama cilindrica diritta. Variando la posizione di installazione dell'utensile e l'utensile stesso, è possibile ottenere quattro tipi di viti senza fine con profili dentati differenti nella sezione trasversale dell'asse verticale: viti senza fine a evolvente (tipo ZI), viti senza fine di Archimede (tipo ZA), viti senza fine a profilo rettilineo normale (ZN) e viti senza fine cilindriche coniche avvolgenti (ZK).
Verme involuto (tipo ZI)- Il piano della pala è tangente al cilindro di base della vite senza fine e i denti terminali sono a evolvente, adatti a velocità più elevate e potenze maggiori.
Verme di Archimede (tipo ZA)- Il profilo del dente perpendicolare al piano dell'asse è quello di una vite di Archimede, mentre il profilo del dente nel piano oltre l'asse è rettilineo, con lavorazione semplice e bassa precisione. (Ingranaggio a vite senza fine con profilo assiale rettilineo).
Vermiforme a profilo dritto normale (ZN)- può essere utilizzato per rettificare i denti con mola modificata, la lavorazione è semplice, spesso utilizzato per viti senza fine a più teste, efficienza di trasmissione fino a 0,9.
Visto che hai una breve comprensione della trasmissioneprincipio dimotori a vite senza fine, se c'è qualcos'altro che vorresti comunicare, per favorecontattaci!
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Data di pubblicazione: 30 gennaio 2023