Нужно рассчитать передачу винт-гайка

[Flex]

Люди, такая задача. Нужно рассчитать передачу винт-гайка (но движение гайки производится в горизонтальном положение ВАЖНО), то есть вращается вал, а по нему движется гайка. Нужен полный инженерный расчёт такой конструкции.

[Алхимик]

и че тут считать? Знаете что такое шаг?

Шаг резьбы, расстояние между параллельными сторонами профиля двух соседних витков, измеренное вдоль оси. Обычно Шаг резьбы измеряют по линии, на которой ширина витков равна ширине впадин. У многоходовых резьб, кроме шага, различают ход, равный расстоянию, на которое переместится вдоль оси винт при одном полном его обороте в неподвижной гайке, т. е. шаг одной и той же винтовой линии резьбы. Ход резьбы равен произведению Шаг резьбы на число заходов резьбы. У одноходовой резьбы ход равен шагу.

Так вот гайка при одном обороте вала переместится на величину шага.

[Flex]

Это я всё понимаю, меня интересует как определить диаметр вала (один из трёх резьбовых), чтобы он был выбран не из головы, а доказан расчётами, проблема в том что я раньше не сталкивался с такими расчётами, когда движение происходит горизонтально.

[Алхимик]

Может книга Решетова "Детали машин" Вам помогут?

Если трудности возникли в связи с горизонтальным движением проведите расчеты по аналогии с расчетами на вертикальное движение

[Flex]

Когда на деталях машин считал такое там всё проста, (в вертикальном), там в формуле есть осевая нагрузка и понятно как она действует на вал, а в горизонтальном движение я не могу понять как найти осевую нагрузку, тат как исходя из тер.меха. на горизонтальную балку если действует вертикальная нагрузка, то реакция  по горизонту равна нулю. Так что провести такой же расчёт я не магу он сводится к нулю. Всё это надо для координатного стола (а именно для движения по горизонтали).

[Kirilius83]

так винт-то что делает? стол таскает? вот и приложите к гайке нагрузку от перемещения стола. Весом самого винта можно пренебречь 

[Николай]

Если это координатный стол, например, фрезерного станка, надо, чтобы винт выдерживал усилия, возникающие от сил резания при фрезеровании.

[Вячеслав]

А какая схема нагружения? Какие усилия воспринимает координатный стол? Какие опоры координатного стола? Если фрезерование, то какая схема: смещенная или несмещенная? Встречное или попутное? От знания ответов на эти вопросы зависит многое...

[Flex]

Вот Такая вот схема. Напомню, что мне надо вычислить один из трёх резьбовых диаметров данных валов.

[Вячеслав]

Подшибник! Супер!

[obesov]

Подшибник! Супер!

Кореткой подшибли - вот и стал подшибником. 

[Администратор]

Урок русского языка закончен Возвращаемся к теме

[Влад и Мир]

я не могу понять как найти осевую нагрузку, тат как исходя из тер.меха. на горизонтальную балку если действует вертикальная нагрузка, то реакция  по горизонту равна нулю.

Умножьте вес каретки плюс вес груза на коэффициент трения (предположим 0,2). Это и будет осевым усилием.

[Jean]

В АРМ есть расчет правда машинный. Расчитать усилия - аналогично расчету любой резьбы. Или если угодно расчет червяка. Можно создать схему одного винта, поделив нагрузку пополам, если в паре... то тут теория распределения случайных величин ушами качает. Проще взять по номиналу нагрузки на каждый винт.
PS http://xreferat.ru/76/414-1-raschet-dvuhstoechnogo-elektromehanicheskogo-pod-emnika.html

[Вячеслав]

Из приведенной схемы я понял:
- нагрузок на стол, кроме направленных по движению подачи, нет более никаких и его весом мы пренебрегаем;
- винты являются одновременно и опорами каретки.

Получается, что винт испытывает только нагрузки кручения (преодоление трения в паре) и осевую нагрузку (продольный изгиб).

[Flex]

Для тех кому лень читать всю тему. Горизонтальный вал с резьбой по нему ездит каретка с гайкой, которая даёт на него строго вертикальную нагрузку, надо определить один из диаметров (доказав строго математически), расчёты что проводились на деталях машин не подходят так как там рассматривались такие системы, но они были расположены вертикально и силы действовали тоже строго вертикально. мой случай горизонтальный вал и вертикальная нагрузка.
P.S. насчёт рус.яз. я из Латвии и все эти слова я учил на лат.яз.

[Jean]

Средствами стандартных расчетов ДМ задачу не решить, вы правы. Применение винтов как несущих пар допустимо, если радиальная нагрузка (от каретки) ничтожна относительно осевой нагрузки. Пример "невинтовой" пары -привод каретки ряда принтеров. Размеры валов на них явно превосходят необходимые, отсюда делаю вывод, что расчеты вряд ли велись вообще. Попытки смоделировать пару "винт-гайка" в расчетных программах, по крайней мере в моем исполнении, малоэффективны. Предполагаю, что успеха вы не добьетесь, это уровень скорее исследования. В ряде книг описывается расчет резьбы на срыв, там присутствует разложение осевой силы на витке на 2 составляющие. Достаточно увеличить радиальную на имеющуюся у Вас. Но это мало что дает при шариках увы. За коллег с подшипниками не сердитесь.... У преподавателей ДМ это пунктик, все рекомендуют на улице когонито "подшибить", на вас аналогично перевели студенческие стрелки, видимо с себя .
PS
Можно просчитать винты как несущие балки с "вертикальной" нагрузкой, если величина прогиба превысит допустимый для передачи винт- гайка по люфтам уровень в 0,02мм (допуск зазора на шарике) можно сделать вывод о малом диаметре винта.

[Goran]

Вот Такая вот схема. Напомню, что мне надо вычислить один из трёх резьбовых диаметров данных валов.

Если не секрет, что это, иследование (научная работа) или реальный проект для производства? Возможно я не все правильно понял, но на мой взгляд применение двух винтовых валов для привода одного направления (кроме сложности в расчетах) создат кучу проблем при изготовлении и эксплуатации (это какая должна быть точность изготовления, для устранения вероятности заклинивания от перекосов). Может стоит изменить саму схему (один вал приводной, второй направляющий)

[Kirilius83]

Если у вас валы работают на изгиб, так и просчитайте их как простой вал! Примеры расчетов - в учебниках по ДМ.
По поводу трех диаметров резьбы - логично брать самый меньший, не? Вам же вал на прогиб посчитать надо, а не резьбу на срез))))
В общем, сопромат проходили? Как схема нагружения на вал/балку рисуется помните? Вот это и изобразите - и нам понятней будет, и вы сами увидите что и как работает. Какие там силы на валы действуют -  вес каретки (с грузом), момент подводимый к валам (равный моменту трения в гайках)? Каретка просто перемещает груз или там его обрабатывают? Тогда еще усилия резания добавить.

ЗЫ а валы да, надо либо синхронизировать жестко (что бы в передаче между ними люфтов не было) либо обеспечивать зазор в гайках для возможности перекоса каретки. ШВП хоть или трапеция?

[Николай]

И всё таки:
Будет ли груз на каретке и какой? Это - изгибающая сила, действующая поперёк винта.
Будет ли какое-либо сопротивление перемещению каретки и какое? Это- осевая сила нагружения, действующая вдоль винта. Если, например, каретка перемещает шторку для перекрытия луча света, то осевая сила  будет пренебрежимо мала или будут действовать только силы инерции и расчёт будет чисто кинематическим. Если винты будут очень длинными- следует проверить винты на осевую устойчивость.
Мало у вас данных для дельных советов!