Sharshara Vintga Doir To'liq Qo'llanma: Ta'rif, Tasnif, Aniqlik va Texnik Asoslar

2025-12-22 15:37:47

Sanoat avtomatlashtirish, CNC stanoklari va aniq uskunalar uchun asosiy uzatish komponenti sifatida sharikli vintlarning yuqori samaradorligi, yuqori aniqligi va uzoq xizmat muddati tufayli ulardan keng foydalaniladi. Ular aylanma harakatni chiziqli harakatga minimal energiya yo'qotish bilan o'tkazish imkonini beradi hamda mexanik tizimlarning aniqligi va barqarorligi uchun muhim kafolatdir. Ushbu maqola sharikli vintlarning ta'rifi, tuzilishi, ilmiy klassifikatsiyasi, aniqlik darajalari, texnik xususiyatlari va amaliy tanlovi jihatlari bo'yicha mutaxassislarning bilimlarini tizimli tarzda izohlab beradi va sizga ushbu asosiy komponentning texnik mohiyatini chuqur tushunishda yordam beradi.

1. Aniq ta'rifi va asosiy ishlash prinsipi Чарчак шаришлари

Sharikli vint (shuningdek, sharikli podshipnikli vint sifatida ham tanilgan) — bu vint tishigining aylanma harakatini gайkанинг chiziqli harakatiga (yoki aksincha) aylantirish uchun vint tishigi va gayka orasidagi dumaloq element sifatida yuqori aniqlikdagi po'lat shariklardan foydalanadigan mexanik uzatmali qurilma. Sirpanish ishqorlanishiga tayanadigan an'anaviy trapeztsial vintlarga qaraganda, po'lat shariklar bilan vint/gayka o'rab oluvchi orasidagi dumalovchi ishqorlanish ishqorlanish koeffitsientini sezilarli darajada kamaytiradi va natijada uzatish samaradorligi hamda pozitsionlash aniqligini oshiradi.

Asosiy ishlash prinsipi: Vint o'qi quvvat manbai (masalan, servomator) ta'sirida aylanayotganda, gайkа yonilg'ining po'lat sharchalari vintning spiral tirqichida siljib ketadi. Qaytish qurilmasi (shariklarning aylanish tizimi) ta'sirida sharchalar vint va gayka orasida uzluksiz aylanib, bir-biri bilan to'qnashish va chizilishdan saqlanadi. Sharchalar siljiganda, ular gaykani vint o'qida chiziqli harakat qilishga majbur qiladi; aksincha, agar gaykaga chiziqli kuch ta'sir qilsa, u vintni aylantirishga olib keladi, aylanma va chiziqli harakatlar o'rtasidagi ikki tomonlama o'tishni amalga oshiradi.

2. Tuzilmaning asosiy tarkibi Чарчак шаришлари

To'liq sharikli vintli tuzilmada besh asosiy komponent mavjud bo'lib, ular har biri mahsulotning uzatish xususiyati va foydalanish muddatiga bevosita ta'sir qiladi. Tuzilma loyihasining maqsadga muvofiqligi yuqori aniqlik va yuqori samaradorlikni ta'minlashning asosidir:

Vitshaft : Yuzida spiral o'q bo'ylab ishlangan asosiy tarkibiy qism, odatda yuqori uglerodli xromli o'q uzatish po'latidan (SUJ2) yoki quyidagi alloy konstruksion po'latdan (SCM440) tayyorlanadi. Sirtini qattiq qilish, temperaturaviy ishlash, aniq taxtalanish va boshqa jarayonlardan so'ng u yuqori qattiklikka (HRC58-62) va silliq sirtga (Ra ≤ 0,2 μm) ega bo'ladi, bu esa po'lat sharchalarning silliq dumalashini va iste'molga chidamlilikni ta'minlaydi.
Tugma : Vint shaft bilan mos keladigan qism, ichki vintga mos spiral o'qqa ega. Materiali vint shaft bilan bir xil bo'lib, o'q aniq taxtalanishdan o'tkaziladi, vintlaga mos kelishning bir xilligini ta'minlaydi. G'ildirak shuningdek, chiziqli harakat komponentiga (masalan, ish stoliga) ulanish uchun o'rnatish interfeysiga ega.
Po'lat sharchalar : Vint va gайка орасидаги силлиқ элементлар, одатда юқори аниqliкдаги подшипник бўлтлари (G10-G3)дан тайёрланади, диаметри ±0,001 мм точиликда. Бўлтларнинг ўлчами ва сони шаршара винтининг юк кўтариш имконияти ва қаттиqliгини белгилайди.
Қайта доимий ишлатиш қурулмаси (шаршара доимий ишлатиш тизими) : Шаршараларнинг узлюксиз доимий ишлатилишини таъминловчи асосий қисм бўлиб, доимий ишлатиш усулига қараб ички ва ташқи доимий ишлатишга ажратилади. Унинг вазифаси нутнинг охирги қисмига силжиб келган шаршараларни ёвғон трассасининг бошланғич қисмига қайтариб юбориш ва утказиш жараёни давом эттириш. Қайта ишлатиш қурулмасининг лойиҳаси шаршара винтининг silliq харкати ва шовқин даражасига пропорционал таъсир қилади.
Созловчи қурулма : G'ildirakdagi chang, metall qirralar, kesish suyuqligi va boshqa aralashmalar kirishini oldini olish hamda smyachka moyining sizib chiqishini oldini olish uchun g'aykani ikkala uchida ham va tashqi atrofida o'rnatiladi. Keng tarqalgan germetik shakllar ish muhitiga qarab tanlanadigan kontaktli germetiklar (masalan, parda halqalari, rezina germetiklar) va kontaktli bo'lmagan germetiklar (masalan, labirint germetiklari)ni o'z ichiga oladi.

1(1eb4a4e8b6).png

3. Sharli vintlarning ilmiy tasnifi

Sharli vintlarni turli mutaxassislarning ko'plab jihatlari bo'yicha turlicha turlarga ajratish mumkin. Tasnif me'yorlarini aniq belgilash mahsulotni qo'llash sohasiga to'g'ri moslashtirishga yordam beradi. Sanoatdagi asosiy tasnif usullari quyidagilardan iborat:

3.1 Shar aylanish usuli bo'yicha tasnif

Bu eng keng tarqalgan tasnif usulidir va sharlarning g'aykada harakatlanish usuliga qarab bo'linadi:

Ichki aylanishdagi sharli vint sharsimon sharlar g'ildirak ichida aylanadi. Qaytish qurilmasi g'ildirak ichida qayta ishlangan teskari kanal (odatda aylana yoyli tirqish yoki o'tkir teshik) hisoblanadi. Sharli to'pchanlar yo'nalishning oxirgi qismidan teskari kanalga kirib, boshlang'ich tuguniga qaytadi. Afzalligi: zich tuzilish, kichik hajmli g'ildirak, yuqori silliq harakat, past shovqin (odatda ≤ 60 dB) va tezkor ishlash uchun mos (maksimal tezlik 3000 rpm gacha). Kamchiliklari: murakkab ishlash texnologiyasi va nisbatan yuqori narx. Oddiy CNC stanoklar, aniq elektron jihozlar va boshqa yuqori aniqlikdagi sohalarda keng tarqalgan.
Tashqi aylanishdagi sharli vint : Sharchalar gайkaning tashqari tomonida harakatlanadi. Qaytish qurilmasi gайkaning tashqi sirtiga o'rnatilgan po'lat trubacha yoki plastik yo'naltiruvchi tirqishdan iborat. Sharchalar gайkadagi yo'ldan chiqib, qaytish trubasiga kiradi va gайkani boshqa uchiga qaytadi. Afzalligi: oddiy ishlov berish texnologiyasi, arzon, xizmat ko'rsatish oson, yuk ko'tarish qobiliyatini oshirish uchun bir nechta konturlar bilan loyihalash mumkin. Kamchiliklari: gайka hajmi katta, ishlash jarayonidagi shovqin nisbatan yuqori va maksimal tezlik cheklangan (odatda ≤ 2000 aylanish/daqiqa). Tezlik va shovqin darajasiga past talablari bo'lgan umumiy avtomatlashtirilgan uskunalar, og'ir mashinalar va boshqa sohalarda qo'llanishga mos keladi.

3.2 Vint tirqishi profili bo'yicha tasniflanishi

Vint va gайkadagi spiral yo'lning kesma shakliga qarab bo'linadi, bu esa sharcha bilan yo'l orasidagi kontakt holatini ta'sir qiladi:

Yoyli tirqishli sharchali vint : Yulduz kesimi odatda o'q doplari radiusining 1,02-1,05 barobariga teng bo'lgan radiusga ega yoy shakliga ega. Afzalligi: yaxshi kontakt barqarorligi, radial yuklarni va aylantirish momentlarini ko'tarish qobiliyati kuchli, qattiqlik darajasi yuqori. Kamchiligi: o'q dopi bilan yulduz orasidagi kontakt maydoni kichik, shu sababli ham yuk ko'tarish qobiliyati nisbatan cheklangan. Kichik yuk bilan ishlaydigan yuqori aniqlikdagi pozitsionerlash vazifalariga mos keladi.
Gothic Arch Groove Ball Screw : Yonilgʻi oqimi kesimi gotika shtabloni shakliga ega (qarama-qarshi radiusli ikkita yoydan tashkil topgan). Afzalligi: poʻlat shar yonilgʻi oqimiga ikki nuqtada tegadi, bu esa oʻqiy yukni ham, radial yukni ham ushlab turish imkonini beradi va yuk ko'rsatkichi yoyli tirqishnikidan 1,5-2 marta yuqori bo'ladi. Kamchiliklari: yuqori ishlash aniqlik talablari mavjud, kontakt holati o'rnatish xatolariga nozik munosabatda. Og'ir yuk, yuqori qattiqlik talab qilinadigan sharoitlarda, masalan, og'ir konstruksiyali CNC tarkibiy qismlar va gidravlik presslarda foydalanish uchun mo'ljallangan.

3.3 Ishqalani olib tashlash aniqligiga qarab tasnifi

Ishqalanish xatosiga qarab (haqiqiy ishqalanish bilan nazariy ishqalanish orasidagi og'ish) taqsimlanadi, bu jismning pozitsiyasini aniqlashning asosiy ko'rsatkichidir. Tasnif standartlari xalqaro standartlarga (ISO 3408) va milliy standartlarga (GB/T 17587.1-2017) havola qiladi:

Aniq daraja C1-C5 (Yuqori aniqlik) : Oldi-ketlik xatosi kichik (C1 darajadagi oldi-ketlik xatosi ≤ 0,003 mm/300 mm, C5 darajasi ≤ 0,012 mm/300 mm), takroriyani aniqlash aniqrogʻi (≤ 0,005 mm). Aniq yonish va sozlashdan keyin yarimo'tkazgich paketlovchi mashinalari, optik asboblarning joyini belgilash bosqichlari hamda aniq CNC ishlov berish markazlari kabi ultra aniq uskunalar uchun mos keladi.
Aniqlik darajasi C7-C10 (O'rta aniqlik) : Oldi-ketlik xatosi o'rtacha (C7 darajasi ≤ 0,025 mm/300 mm, C10 darajasi ≤ 0,050 mm/300 mm), aniqlik va narxni muvozanatga soladi. Sanoat avtomatlashtirishda eng keng tarqalgan daraja bo'lib, oddiy CNC stanoklari, chiziqli modullar, robot qo'llari va boshqa uskunalar uchun mos keladi.
Aniqlik darajasi C16 (Umumiy aniqlik) : Oldi-ketlik xatosi nisbatan katta (≤ 0,100 mm/300 mm), g'ildirab shakllantirish orqali qayta ishlanadi, ishlab chiqarish samaradorligi yuqori va arzon. Oddiy transportyorlar, avtomatik eshik mexanizmlari hamda sodda ko'taruv maydonchalari kabi past aniqroq uzatish vaziyatlari uchun mos keladi.

3.4 O'rnatish shakliga ko'ra klassifikatsiya

Sharning ikkala uchining qattiq birlamchi shakliga qarab bo'linadi, bu shar vintning qattikligi va yurishiga ta'sir qiladi:

Qattiq-Qattiq tur : Vintning ikkala uchi ham burchak kontaktli sharli podshipniklar bilan qattiq mahkamlanadi. Afzalligi: eng yuqori qattiklikka ega, katta o'qiy yuklarni va aylantiruvchi momentlarni chidashi mumkin, me'yoriy tezlik yuqori bo'ladi, katta yurish, yuqori tezlik va yuqori qattiklik talab qilinadigan holatlarda (masalan, katta hajmli CNC tashqi ishlov berish uskunalari) qo'llaniladi.
Qattiq-Bosib tashlangan tur : Vintning bir uchi qattiq mahkamlangan, ikkinchi uchi esa ochiq (podshipnik chegaralovchisiz). Afzalligi: o'rnatish oddiy, ishlash jarayonida vintning issiqlik kengayishi va qisqarishini kompensatsiya qilish imkonini beradi. Kamchiligi: past qattiklik, cheklangan yuk ko'tarish imkoniyati, qisqa yurishli, past tezlikdagi holatlar uchun mos keladi (masalan, kichik elektron jihozlar).
Qattiq-Urinishli tur vintning bir uchi mustahkamlangan, ikkinchi uchi chuqur tirqishli sharik o'q qo'llab-quvvatlaydi. Afzalligi: qattiqlik va o'rnatish qiyinligini muvozanatlash, ma'lum bosim kuchiga chidashi mumkin hamda o'rta siljish, o'rta tezlikdagi holatlarga mos keladi (masalan, umumiy avtomatlashtirish modullari).

4. Sharikli vintlarning asosiy texnik ko'rsatkichlari

Asosiy texnik ko'rsatkichlarni tushunish sharikli vintlarning ishlashini baholash va mahsulotlarni tanlashning kaliti hisoblanadi. Asosiy texnik ko'rsatkichlar quyidagi jihatlarni o'z ichiga oladi:

Tashkil etuvchi (P) : Vint bir to'la aylanayotganda (360°) gайka o'qi bo'ylab siljigan chiziqli masofa, millimetrlarda (mm) ifodalanadi. Tashkil etuvchi bevosita uzatish tezligini (chiziqli tezlik = tashkil etuvchi × aylanish tezligi) hamda pozitsion aniqlikni belgilaydi. Keng tarqalgan tashkil etuvchilar: 5 mm, 10 mm, 20 mm va boshqalardir. Mayin tashkil etuvchilar (≤ 5 mm) yuqori aniqlikdagi pozitsionlash uchun, yirik tashkil etuvchilar (≥ 20 mm) esa yuqori tezlikdagi uzatish uchun mo'ljallangan.
Tashkil etuvchining aniqligi : Avval aytib o'tilganidek, u C1-C16 baholarga bo'linadi va aniqlikni belgilashning asosiy ko'rsatkichidir. Tanlashda uskunaning haqiqiy pozitsionlash talablariga qarab aniqlik darajasini moslashtirish kerak.
Uzunlama yo'nalishdagi yuk kuchlanishi : Sharli vint ishlayotganda chidaya oladigan maksimal uzunlama kuchi, Nyuton (N) bilan ifodalanadi. Bu kuch sharlarning o'lchami, miqdori hamda yo'nalish tirqishining shakliga bog'liq. Yuk kuchlanish me'yorida orttirilsa, tezkor eskirish va aniqlikning pasayishiga olib keladi.
Kuchlik : Yuk ostida deformatsiyaga qarshilik ko'rsatish qobiliyati, bu uzunlama qattiqlik va radius yo'nalishidagi qattiqlikni o'z ichiga oladi. Pozitsionlash aniqligiga erishishda uzunlama qattiqlik ayniqsa muhim bo'lib, vint diametrini oshirish, maqsadga muvofiq o'rnatish usulini tanlash yoki oldindan yuklanish orqali yaxshilash mumkin.
Me'yoriy tezlik : Vint ishlayotgan paytda rezonans hosil qilmaslik uchun maksimal aylanish tezligi, aylanish minutiga (rpm). Me'yorida yuqori tezlik vintning sersikllarli tebranishiga olib keladi, uzatish barqarorligiga ta'sir qiladi. Me'yorida tezlik vint diametri, uzunligi va o'rnatish shakliga bog'liq.
Uzatish samaradorligi : Chiqish quvvatining kirish quvvatiga nisbati, sharli vintlarda 90%–98% gacha bo'ladi (treyekoidal vintlarda faqat 30%–50%). Yuqori samaradorlik kamroq energiya yo'qotishni anglatadi, bu esa energiyani tejashga va harakat motorining yukini kamaytirishga xizmat qiladi.

5. Sharli Vintlarning Amaliy Tanlash Qo'llanmasi

Sharli vintlarni to'g'ri tanlash uskunalar ishlashini, xizmat muddatini va narxini bevosita ta'sir qiladi. Yuqori aniqlik yoki arzonlikka intilishni oldini olish uchun quyidagi omillarni kompleks holda ko'rib chiqish kerak:

Qo'llanilish talablarini aniqlov : Birinchi navbatda, pozitsiyani aniqlash aniqligi (aniqlik darajasini belgilash), yuk ko'tarish qobiliyati (vint diametri va oldindan o'rashni belgilash), tezlik (oldindan o'rash va me'yoriy tezlikni belgilash) va yugurish (vint uzunligi va o'rnatish shaklini belgilash) kabi uskunaning asosiy talablarini aniqlang.
Mos aylanish usulini tanlang : Yuqori tezlikda, kam shovqinli va tor fazoda ishlatiladigan hollarda ichki aylanishdagi sharli vintlarni tanlang; oddiy yuk uchun, arzonroq echim sifatida tashqi aylanishdagi sharli vintlarni tanlang.
Aniqlik darajasini moslashtiring : Yarimo'tkazgich va optik asboblardagi kabi giperaniq uskunalarda C1-C5 yuqori aniqlikdagi darajalarni tanlang; oddiy CNC stanoklari va avtomatlashtirilgan uskunalarda C7-C10 o'rtacha aniqlikdagi darajalarni tanlang; past aniqlikdagi uzatish uchun esa C16 oddiy aniqlikdagi darajalarni tanlang.
O'rnatish shaklini aniqlang : Uzoq yurish, yuqori qattiqlik talablari uchun o'zgarmas-o'zgarmas turini tanlang; qisqa yurish, oddiy o'rnatish talablari uchun o'zgarmas-bo'sh turini tanlang; o'rta yurish, muvozanatli qattiqlik va o'rnatish qiyinligi uchun o'zgarmas-qo'llab-quvvatlanuvchi turini tanlang.
Ish muhitini hisobga oling : Changli, nam yoki korroziyaga moyil muhitlarda labirintli zichlovchi kabi yaxshilangan germetik qurilmalarga ega bo'lgan sharikli vintlarni hamda nikel plakirovka, xrom plakirovka kabi sirtini korroziyaga qarshi ishlov berishni tanlang; yuqori haroratli muhitlarda esa issiqqa chidamli materiallar va smazkalar tanlang.
Oldindan yuklanish talablari diqqatiga oling : Yuqori qattiqlik va teskari yurishsizlik talab qilinadigan vaziyatlarda (masalan, CNC tarkibiy markazlar) ikki g'ildirakli, siljishli yoki oldingi yurishli yuklash kabi oddiy usullar bilan oldindan yuklangan sharikli vintlarni tanlang; oddiy vaziyatlarda esa narxni kamaytirish maqsadida oldindan yuklanmagan sharikli vintlarni tanlash mumkin.

6. Kunlik texnik xizmat ko'rsatish va xizmat muddatini uzaytirish bo'yicha maslahatlar

Sharchali vintlarning xizmat muddatini uzaytirish va ularning aniqligini saqlash uchun har kuni to'g'ri texnik xavfsizlikni ta'minlash samarali bo'ladi. Asosiy texnik xavfsizlik nuqtalari quyidagilardan iborat:

Muntazam moylash : Shakarlar va yo'nalishlar o'rtasidagi ishqalanishni kamaytirish uchun muntazam ravishda moy yoki smazka qo'shilishi kerak. Smazka turi ish tezligi va haroratga qarab tanlanadi (yuqori tezlikdagi vaziyatlarda moy, past tezlikdagi og'ir yukli vaziyatlarda esa smazkadan foydalaniladi). Har 200-500 soatdan keyin aralashuv tavsiya etiladi.
G'ermetiklanish va changdan himoya : G'ermetiklovchi qurilmani muntazam tekshiring va uning butunligi va samaradorligini ta'minlang. Yo'nalishga axlat tushib qolishini oldini olish uchun vint va gaykani sirtini o'z vaqtida tozalang. Qattiq muhitlar uchun qo'shimcha himoya qopqog'i (masalan, teleskopik qopqoqlar) o'rnatilishi mumkin.
Muntazam aniqlikni tekshirish : Shakllantiruvchi vintning aniqlikni o'rnatish va oldinga siljish xatosini muntazam ravishda tekshirish uchun sanoq ko'rsatkichi va lazer interferometrlar kabi vositalardan foydalaning. Agar aniqlik ruxsat etilgan chegaradan oshib ketgan bo'lsa, shakllantiruvchi vintni sozlang yoki o'z vaqtida almashtiring.
Kuchli yuk bilan ishlashni oldini oling : Ortiqcha yuk yoki tezlik tufayli erta eskirish yoki shikastlanish hodisalarini oldini olish maqsadida shakllantiruvchi vintning reyting qilingan doirasida yuk va tezlikni qat'iy nazorat qiling.

Xulosa

Sharsharali vintlar, mexanik uzatishning "aniqlik yadrosi" sifatida sanoat avtomatlashtirish va yuqori aniqlikdagi uskunalarda almashtirib bo'lmaydigan rol o'ynaydi. Aniq ta'rifidan boshlab, tarkibiy tuzilishi, ilmiy klassifikatsiyasi hamda aniqlik darajasiga qadar barcha bosqichlar mutaxassislarning kasbiy bilimini aks ettiradi. Sharsharali vintlarni tanlash va qo'llashda, qo'llash ehtiyoji, ish muhiti hamda xarajatlarni to'liq hisobga olish, shuningdek, mos keladigan o'lcham va xususiyatga ega mahsulotlarni tanlash zarur. Shu bilan birga, standartlashtirilgan kundalik texnik xizmat ko'rsatish sharsharali vintlarning uzoq muddat barqaror ishlashini ta'minlaydi.

Mexanik dizayn va avtomatlashtirish bilan shug'ullanadigan muhandislar va texnik xodimlar uchun, sharshar dozalarni chuqur tushunish uskunalar samaradorligini oshirish va nosozliklarni kamaytirishning asosidir. Sanoat avtomatizatsiyasining uzluksiz rivojlanishi bilan sharshar dozalar yuqori aniqroq, tezroq va atrof-muhitga moslashuvchanroq bo'lishda davom etadi hamda ishlab chiqarish sanoatining aqlli modernizatsiyasi uchun mustahkamroq qo'llab-quvvatlashni ta'minlaydi.