เกียร์แบบเกลียวอยู่ในหมวดเครื่องกล วัตถุประสงค์หลักของการดำเนินการนี้คือการแปลงการเคลื่อนที่แบบหมุนเป็นการแปลหรือในทางกลับกัน การส่งสัญญาณประเภทนี้ประกอบด้วยสององค์ประกอบเท่านั้น - สกรูและน็อต
รายละเอียดอุปกรณ์
ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว กลไกการขับสกรูจะใช้ในการแปลงการเคลื่อนไหว ตัวอย่างที่พบบ่อยที่สุดของการใช้ระบบนี้คืออุปกรณ์ต่างๆ เช่น แม่แรง เครื่องกด เครื่องตัดโลหะ เครื่องรีด อุปกรณ์ยก ฯลฯ นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสังเกตว่าสิ่งเหล่านี้เป็นตัวอย่างทั้งหมดของการแปลงการเคลื่อนที่แบบหมุนเป็นการแปล แต่สำหรับขั้นตอนย้อนกลับ อุปกรณ์นี้ใช้น้อยมาก ตัวอย่างเช่น กลไกในการเคลื่อนย้ายฟิล์มของกล้องทำงานบนหลักการย้อนกลับของการแปลงการเคลื่อนไหว
ระบบนี้มีข้อดีหลายประการ: การทำงานที่เงียบ การโต้ตอบที่ราบรื่น การออกแบบที่เรียบง่าย สามารถรับกำลังขนาดใหญ่ได้
อย่างไรก็ตาม ยังมีข้อเสียอยู่หลายประการ: บ่อยครั้งที่เฟืองเกลียวและประสิทธิภาพของมัน นั่นคือ ประสิทธิภาพนั้นต่ำ
อุปกรณ์และสายพันธุ์
ปัจจุบันมีสองหน่วยหลักของระบบ ประเภทแรกประกอบด้วยน็อตแบบตายตัวและสกรูแบบเคลื่อนที่ได้ และแบบที่สองมีน็อตแบบเคลื่อนที่ได้และสกรูแบบตายตัว อุปกรณ์ประเภทแรกประกอบด้วยแม่แรงแบบสกรู และกลุ่มที่สองใช้ เช่น ในลีดสกรูของเครื่องมือกลและอุปกรณ์อื่นๆ
สกรูเฟืองยังมีหลายประเภท:
- ระบบเลื่อน
- ระบบกลิ้งที่โดดเด่นด้วยความจริงที่ว่าน็อตมีร่องที่ลูกบอลถูกวาง
- เฟืองลูกกลิ้งดาวเคราะห์ซึ่งถือว่าค่อนข้างมีแนวโน้ม เนื่องจากมีความโดดเด่นด้วยความแม่นยำและความแข็งแกร่งสูง
- ประเภทการส่งสัญญาณแบบคลื่น มีความแตกต่างจากการเคลื่อนที่แบบแปลนที่ค่อนข้างเล็ก
- เกียร์สกรูไฮโดรสแตติกที่มีความเสียดทานต่ำ สึกหรอต่ำ และค่อนข้างแม่นยำสูง
แกะสลักและคำนวณ
นอกจากจะมีระบบหลายประเภทแล้ว ยังมีเกลียวอีกหลายแบบสำหรับน็อตและสกรู หากจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่ามีการเสียดสีน้อยที่สุดระหว่างชิ้นส่วน จะใช้มุมมองสี่เหลี่ยม อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือความสามารถในการผลิตของการเชื่อมต่อประเภทนี้ค่อนข้างต่ำ กล่าวอีกนัยหนึ่ง มันเป็นไปไม่ได้ที่จะตัดเกลียวบนเครื่องกัดเกลียว หากเราเปรียบเทียบความแข็งแรงของเกลียวสี่เหลี่ยมและสี่เหลี่ยมคางหมูแล้วอันแรกจะสูญเสียไปอย่างมาก ด้วยเหตุนี้ การกระจายและการใช้เกลียวสี่เหลี่ยมในสกรูไดรฟ์จึงถูกจำกัดอย่างเข้มงวด
ด้วยเหตุผลเหล่านี้ ประเภทหลักที่ใช้กับสกรูเกียร์จึงกลายเป็นเกลียวสี่เหลี่ยมคางหมู ประเภทนั้นมีขั้นตอนสามประเภท - เล็ก กลาง ใหญ่ ที่นิยมมากที่สุดคือระบบเสียงกลาง
การคำนวณของสกรูเกียร์ลดลงเป็นการคำนวณอัตราทดเกียร์ สูตรจะมีลักษณะดังนี้: U=C/L=pd/pK C คือเส้นรอบวง L คือตะกั่วของสกรู p คือระยะพิทช์ของสกรู K คือจำนวนรอบของสกรู
บอลสกรู (BSC)
บอลสกรู - นี่คือหนึ่งในไดรฟ์เชิงเส้นตรงหลายแบบ ซึ่งยังทำหน้าที่แปลงการเคลื่อนที่แบบหมุนเป็นการแปล อย่างไรก็ตาม มันมีความแตกต่างตรงที่ระบบประเภทนี้มีลักษณะเสียดสีน้อยมาก
บทบาทของสกรูในระบบดังกล่าวดำเนินการโดยเพลา ซึ่งมักจะทำจากเหล็กที่แข็งแรงมาก บนพื้นผิว อุปกรณ์นี้มีลู่วิ่งที่มีรูปร่างเฉพาะ เป็นอุปกรณ์ที่สามารถโต้ตอบกับน็อตได้ อย่างไรก็ตาม งานของพวกเขาไม่ได้ดำเนินการโดยตรง เช่นเดียวกับในเฟืองเกลียวทั่วไป แต่ผ่านลูกบอลขนาดเล็ก ใช้หลักการเสียดสีในการกลิ้ง
หลักการโต้ตอบนี้ให้ค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ (COP) ที่สูงมาก เช่นเดียวกับลักษณะการโอเวอร์โหลดที่สูง
การใช้งานและการพัฒนาบอลสกรู
บอลสกรูมักใช้ในอุตสาหกรรม เช่น การผลิตเครื่องบิน วิทยาศาสตร์จรวด ในการเคลื่อนหางเสือพื้นผิวในรถยนต์ การใช้งานระบบดังกล่าวในวงกว้างที่สุดสามารถสังเกตได้ในงานวิศวกรรมที่มีความแม่นยำ โดยเฉพาะในเครื่อง CNC
ประวัติของสกรูนี้ค่อนข้างไม่ธรรมดา เนื่องจากได้บอลสกรูที่แม่นยำที่สุดตัวแรกโดยใช้สกรูธรรมดาที่มีความเที่ยงตรงต่ำ อุปกรณ์มีลักษณะดังต่อไปนี้: ติดตั้งโครงสร้างเล็กๆ ของน็อตหลายตัวซึ่งถูกดึงด้วยสปริงบนสกรู หลังจากนั้นก็ขันตามความยาวทั้งหมด
ค่าเฉลี่ยข้อผิดพลาดของระยะห่างของสกรูและน็อตโดยการย้ายองค์ประกอบไปตามฐาน เช่นเดียวกับการเปลี่ยนทิศทางความตึง
ใช้บอลสกรู
เพื่ออายุการใช้งานที่ยาวนานของบอลสกรู จำเป็นต้องปฏิบัติตามกฎการทำงานของระบบนี้ เพื่อให้สามารถรักษาตัวบ่งชี้ทั้งหมดให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม รวมถึงความแม่นยำ การตรวจสอบความสะอาดของพื้นที่ทำงานของอุปกรณ์เป็นสิ่งสำคัญมาก ไอน้ำทำงานต้องไม่สัมผัสกับอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อน เช่น ฝุ่น เศษ ฯลฯ
ส่วนใหญ่แล้ว ปัญหาดังกล่าวจะแก้ไขได้ด้วยการติดตั้งตัวป้องกันลูกฟูกที่ทำจากยางหรือวัสดุโพลีเมอร์บนสกรูด้วยน็อต นี้ขจัดความเป็นไปได้ของการปนเปื้อนอย่างสมบูรณ์ หากระบบทำงานในโหมดเปิด ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้ด้วยวิธีอื่น ในกรณีเช่นนี้ จะมีการติดตั้งคอมเพรสเซอร์ซึ่งภายใต้ความกดดันสูง อากาศบริสุทธิ์ไปยังไอน้ำทำงาน
เพราะเนื่องจากระบบทำงานบนหลักการของแรงเสียดทานจากการกลิ้ง มันจึงเป็นไปได้ที่จะโหลดล่วงหน้า ซึ่งทำให้คุณสามารถขจัดการเล่นเกียร์ที่ไม่จำเป็นออกไปได้ ฟันเฟืองคือช่องว่างที่เกิดขึ้นระหว่างการเคลื่อนที่แบบหมุนและแบบเคลื่อนที่ในขณะที่มันเปลี่ยนทิศทาง
คุณภาพการส่ง
เหมือนกับระบบอื่น ๆ ระบบนี้มีข้อดีและข้อเสีย
ข้อเสียของอุปกรณ์รวมถึงความจริงที่ว่ามีโอกาสที่จะส่งกลับถ้ามุมของการทำงานของบอลสกรูมีขนาดใหญ่เกินไป สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากมีแรงเสียดทานน้อยเกินไปเพื่อให้น็อตไม่ล็อคเมื่อยกขึ้น มันส่งแรงเชิงเส้นเป็นแรงบิด นอกจากนี้ ไม่แนะนำให้ใช้ระบบส่งสัญญาณดังกล่าวบนอุปกรณ์พกพา
ข้อดีคือเปอร์เซ็นต์ความเสียดทานต่ำทำให้เกิดการกระจายต่ำ ซึ่งในทางกลับกัน เพิ่มประสิทธิภาพของระบบทั้งหมดอย่างมาก ตามตัวบ่งชี้นี้ บอลสกรูนั้นเหนือกว่าระบบอนาล็อกอื่นๆ ของการส่งสัญญาณ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนการเคลื่อนที่แบบหมุนเป็นการแปล ประสิทธิภาพสูงสุดสำหรับบอลสกรูทั่วไปส่วนใหญ่เกิน 90% สำหรับการเปรียบเทียบ สมมติว่าเฟืองเมตริกหรือเฮลิคอลที่ใกล้ที่สุดมีประสิทธิภาพสูงสุด 50%
เนื่องจากบอลสกรูจะไม่มีการลื่นไถล จึงมีผลดีต่อการเพิ่มอายุการใช้งานของบอลสกรูและต่อความประหยัด เนื่องจากการหยุดทำงานของการซ่อมแซม การหล่อลื่น หรือการเปลี่ยนชิ้นส่วนลดลงอย่างมาก ดังนั้นอุปกรณ์เหล่านี้จึงมากที่สุดกำไร
การผลิตและความแม่นยำ
สกรูบอลสกรูที่มีความแม่นยำสูงที่สุดหาได้จากการเจียรวัสดุเท่านั้น มีอีกวิธีในการไขสกรู - นี่คือการงอ ค่าใช้จ่ายจะต่ำกว่าการเจียรมาก แต่ข้อผิดพลาดของผลิตภัณฑ์จะอยู่ที่ประมาณ 50 ไมครอนต่อระยะชัก 300 มม. โปรดทราบว่าชิ้นส่วนกราวด์ที่มีความแม่นยำสูงที่สุดมีข้อผิดพลาด 1-3 ไมครอนต่อ 300 มม. และบางส่วนอาจน้อยกว่านั้น เพื่อให้ได้ช่องว่างสำหรับสกรูในอนาคต วัสดุจะต้องผ่านกระบวนการตัดเฉือนแบบหยาบ หลังจากนั้นจึงชุบแข็งและกราวด์ให้ได้สถานะที่ต้องการ
การดูบอลสกรูส่วนใหญ่มักมีความแม่นยำถึง 250 นาโนเมตรต่อเซนติเมตร ในการทำผลิตภัณฑ์ดังกล่าว จำเป็นต้องผ่านกระบวนการกัดและเจียร จำเป็นต้องดำเนินการเหล่านี้กับอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำสูงมาก วัตถุดิบสำหรับสกรูดังกล่าวคือโลหะผสม Invar หรือ Invar