Leadscrew
Комплект поводковых винтов, состоящий из вращающегося винта с резьбой и переводной гайки, с регулируемой резьбой и потерями на трение.
Описание
Блок Leadscrew представляет собой резьбовую вращательно-поступательную передачу, которая заставляет две связанные оси, винт (S) и гайку (N), вращаться и перемещаться вместе в фиксированном соотношении, которое вы задаете.
Вы можете выбрать, будет ли ось гайки вращаться в положительном или отрицательном направлении, при положительном вращении правой резьбы винта. Если спираль винта правосторонняя, и имеют одинаковый знак. Если спираль винта левосторонняя, и имеют противоположные знаки.
Ограничение идеальной гайки и передаточное отношение
Блок накладывает одно кинематическое ограничение на две соединенные оси:
Передаточное отношение: . Здесь – это шаг резьбы винта, поступательное перемещение гайки за один оборот винта. В терминах этого соотношения кинематическое ограничение имеет вид:
.
Две степени свободы сводятся к одной независимой степени свободы. Условное обозначение пары передач с прямым переключением – (1,2) = (S,N).
Передача крутящего момента осуществляется следующим образом:
,
при этом в идеальном случае.
Неидеальные ограничения на гайки и потери
В неидеальном случае .
Геометрическое поверхностное контактное трение
В случае контактного трения и определяются:
-
Геометрией резьбы винт-гайки, определяемой углом подъема резьбы и половинным углом резьбы .
-
Коэффициентом поверхностного контактного трения .
Постоянная эффективность
В случае постоянной эффективности вы указываете и , независимо от геометрических деталей.
Самоблокировка и отрицательная эффективность
имеет два различных режима, зависящих от угла подъема резьбы , разделенных точкой самоблокировки, в которой и .
-
В режиме самоотвинчивания, . Сила, действующая на гайку, может вращать винт.
-
В режиме самоблокировки, . Чтобы разблокировать заблокированный механизм, необходимо приложить к винту внешний крутящий момент. Чем более отрицательным является , тем большим должен быть крутящий момент, чтобы разблокировать механизм. условно положителен.
Эффективность сцепления
Эффективность сцепления между винтом и гайкой полностью активна только в том случае, если передаваемая мощность превышает пороговую мощность.
Если мощность меньше порога, фактическая эффективность автоматически выравнивается до единицы при нулевой скорости.
Сила вязкого трения
Коэффициент вязкого трения контролирует крутящий момент вязкого трения, возникающий на винте из-за смазанной неидеальной резьбы шестерни. Крутящий момент вязкого трения на оси винтовой передачи равен .
– это угловая скорость винта по отношению к его креплению.