Модуль расчета неидеальных винтовых передач
APM Screw
Винтовые передачи используются для преобразования вращательного движения винта в поступательное движение гайки. Механизмы такого типа широко используются в станкостроении, робототехнике, приводных механизмах, авиационной технике и других областях современного машино- и приборостроения. При проектировании этих объектов возникает много проблем, решение которых возможно с помощью модуля автоматизированного расчета и проектирования винтовых передач APM Screw.
APM Screw — это оригинальная программа для расчета винтовых передач. Она позволяет провести комплексный анализ этих передач, а также выбрать их оптимальные геометрические размеры.
Основа APM Screw – теория неидеального контакта
Главным преимуществом модуля APM Screw является то, что с его помощью на этапе проектирования можно учесть влияние погрешностей изготовления на параметры винтовой передачи. Это стало возможным благодаря новой теории неидеального контакта, разработанной в НТЦ АПМ и не имеющей мировых аналогов. Она применима для широкого круга элементов машин и механизмов, таких как подшипники качения, винтовые передачи, плоские соединения, направляющие качения и скольжения и т. д.
Благодаря наличию у контактирующих поверхностей шероховатостей и погрешностей формы взаимодействие винта, гайки и тел качения носит случайный характер и может быть корректно описано только с привлечением вероятностных методов. Применение APM Screw предоставляет пользователю полную и исчерпывающую картину тех процессов, которые происходят при работе винтовой передачи. Фактически модуль Screw позволяет смоделировать поведение винтовой передачи в заданных условиях.
В основе разработанных методов моделирования лежит анализ контактного взаимодействия тел и дорожек качения в форме контактных сил. Значения этих сил зависят от погрешностей обработки участвующих в контакте элементов и их относительного местоположения. Решение в такой постановке позволяет получать выходные параметры в виде не только средних значений, но и значений величин рассеяния.
Типы передач
С помощью APM Screw могут быть рассчитаны наиболее распространенные типы винтовых передач, такие как:
- винтовая передача скольжения;
- шариковая винтовая передача (с одной гайкой и с двумя полугайками, установленными с преднатягом);
- планетарная винтовая (роликовая винтовая) передача.
Возможности модуля APM Screw
APM Screw позволяет с учетом погрешностей изготовления рассчитать следующие параметры:
- перемещения (жесткость);
- долговечность;
- момент трения;
- наибольшие контактные напряжения;
- потери мощности;
- тепловыделение;
- силы, действующие на тела качения;
- коэффициент полезного действия;
- ошибки позиционирования.
Расчеты могут быть выполнены для любой комбинации внешних нагрузок, а именно осевой и радиальной сил и момента изгиба, а также осевого и радиального преднатяга, допустимых для винтовой передачи рассматриваемого типа. При определении долговечности могут быть учтены не только постоянные, но и переменные во времени внешние силовые факторы.
Для проведения расчетов необходимо знание только значений допусков, что позволяет использовать АPМ Screw на стадии проектирования нового оборудования. Выполнив серию вычислений, можно подобрать рациональные размеры передачи и значение оптимального предварительного натяга.
Результаты расчета представляются различными способами, а именно в виде:
- таблиц со статистическими характеристиками;
- гистограмм компонент перемещений;
- пространственного поля положений центра гайки.
Соответствующие формы представления дают возможность получить исчерпывающую характеристику движения винтовой передачи.
