Proiectarea Transmisei Surub-Piulita cu Bile

DATE DE PROIECT

Lungimea cursei piulitei: c= 180 [mm]

Turatia la iesire: n= 8 [rot/min]

Pasul filetului: p= 6 [mm]

Sarcina axiala: F= 750 [N]

Sarcina axiala maxima: Fmax= 1100 [N]

Durata de functionare: 15000 [ore]

1. TRANSMISIA SURUB-PIULITA. GENERALITATI.

La transmisiile cu suruburi de miscare la care se impun cerinte ridicate relative la pastrarea preciziei cinematice in timp, randamentul, siguranta in functionare, etc., utilizarea variantei clasice, cu miscare de alunecare intre spire, devine nesatisfacatoare.

Pentru obtinerea unei imagini de rostogolire intre elementele transmisiei, atat in surub cat si in piulita, se prevad canale elicoidale, intre care circula bile. Dupa ce ies din zona de lucru a piulitei, sunt reintroduse in circuit printr-un canal de recirculare practicat in piulita.

Utilizarea pe scara mai larga a trasmisiilor surub-piulita cu bile este limitata de constructia mai complicata care determina si un cost mai ridicat.

Fig. 1 – Forma constructiva a surubului cu bile

Partile componente din fig. 1 sunt urmatoarele:

a) surub cu bile: 1- surub; 2 – piulita; 3 – canal de recirculare a bilelor; 4 – bile;

b) sirul bilelor

Cel mai important avantaj al transmisiei surub-piulita cu bile este inlocuirea frecarii de alunecare cu cea de rostogolire a bilelor astfel incat frecarea este mult mai mica si randamentul mai bun.

Avantajele suruburilor cu bile comparativ cu suruburile de alunecare sunt urmatoarele:

- randament mai ridicat fata de suruburile cu filet obisnuit asa cum se poate observa in fig. 2; η=85-95% fata de η=55-65%;

Fig. 2 – Variatia randamentului

- un coeficient de frecare mai mic atat la pornire cat si la functionare: η=0.01-0.02 fata de η=0.1-0.3;

- uzura mai mica;

- caldura degajata prin frecare este neglijabila;

- estimartea cu mai mare acuratete a duratei de viata;

- jocurile axiale pot fi eliminate usor prin construirea unor mecanisme cu piulita din doua bucati;

- se poate utiliza intr-o gama de temperaturi destul de larga (50º-500ºC) si functioneaza in bune conditii in medii corozive.

Fig. 3 – Mecanism cu doua piulite

Asa cum exista unele avantaje, exista si unele dezavantaje:

- daca sistemul trebuie blocat intr-o anumita pozitie, trebuie adaugat la piulita un sistem de franare sau de blocare (limitatori de cursa), pentru ca din cauza frecarilor reduse aceste suruburi nu sunt autoblocante;

- necesita lubrifiere si deci un sistem de atansare pe capetele piulitei pentru a i se prelungi durata de viata;

- sunt executate din oteluri speciale si sunt tratate termic;

- sunt sensibili la praf si la alte impuritati;

- nu sunt atat de rigide ca un ansamblu surub-piulita obisnuit la acelasi gabarit si sarcina transmisa;

- deformarea surubului si viteza critica de rotatie pot deveni factori de limita a utilizarii lor;

- ansamblul este mai scump decat unul obisnuit;

- odata uzat ansamblul nu mai poate fi reconditionat si trebuie inlocuit.

Acest mecanism este folosit mai mult pentru transformarea miscarii de translatie in miscare de rotatie sau invers, in mecanismele de precizie (la automobile, masini de ridicat si transport, avioane, aparate de masura etc.)

1.1. VARIANTE DE UTILIZARE A TRANSMISIEI SURUB-PIULITA IN ROBOTICA

In cazul RI se utilizeaza practic numai mecanisme surub-piulita cu corpuri de rostogolire, mecanismele cu suruburi clasice, nesatisfacand cerintele impuse. Transmiterea unor miscari de mare precizie si rigiditate sporita (in special pentru pozitionari precise) este posibila prin utilizarea suruburilor cu bile cu doua piulite. Ca metode si mijloace pentru preluarea jocurilor, posibile numai la mecanismul surub-piulita cu bile cu doua piulite, se cunosc: rotirea relativa a celor doua piulite, utilizarea unor adaosuri calibrate si folosirea elementelor elastice.