Трапецеидальные винты для подъёмных механизмов: применение и подбор
Как выбрать трапецеидальный винт для подъёмного стола, платформы, винтового подъёмника или подъёмной траверсы: почему здесь ставят именно однозаходную трапецеидальную пару, как устроен узел, как рассчитать диаметр под нагрузку и не ошибиться с безопасностью. В конце — калькулятор подбора по типоразмерам серии TECHNIX PRO и готовый пример расчёта.
Для подъёмных механизмов выбирают однозаходный трапецеидальный винт с мелким шагом (Tr 20×4, Tr 24×5, Tr 30×6, Tr 40×7, Tr 50×8) и бронзовую гайку. Такая пара самотормозящая: груз не опускается сам, когда двигатель остановлен, а при большом передаточном отношении небольшой мотор поднимает сотни килограммов.
Диаметр определяют две проверки: износ гайки (удельное давление в резьбе) и устойчивость сжатого винта. Для длинных винтов решает вторая.
Ориентир по нагрузке на один винт с бронзовой гайкой: Tr 20×4 — до ~690 кг, Tr 30×6 — до ~1560 кг, Tr 40×7 — до ~2800 кг, Tr 50×8 — до ~4420 кг (без учёта устойчивости).
Безопасность: самоторможение — не тормоз. В подъёмниках добавляют страховочную гайку, концевые выключатели и тормоз двигателя.
АО «ТЕХНИКС» поставляет трапецеидальные винты и гайки серии TECHNIX PRO: 16 типоразмеров винтов от Tr 10×2 до Tr 50×8 из стали C45, правое и левое исполнение, гайки девяти серий из бронзы, латуни, полиамида и стали, обработку концов под опоры.
Содержание
Почему в подъёмных механизмах ставят трапецеидальный винт
Подъёмному механизму нужно три вещи: поднять тяжёлый груз небольшим двигателем, удержать его на любой высоте и сделать это просто и недорого. Однозаходная трапецеидальная пара закрывает все три задачи одной деталью.
Почему именно однозаходный винт
Многозаходный винт (например, Tr 16×8(P4)) перемещает гайку быстрее, но угол подъёма у него вдвое больше, и пара почти всегда теряет самоторможение. Для механизма, который должен сам держать груз, это недопустимо. Поэтому в подъёмниках используют однозаходные винты со стандартным шагом по ГОСТ 24738-81, а скорость получают оборотами двигателя.
Где применяют трапецеидальные винты в подъёмных механизмах
Принцип везде один: двигатель вращает винт, гайка с платформой идёт вверх или вниз, направляющие держат платформу от перекоса. Отличаются нагрузка, ход и требования к безопасности.
Подъёмные столы и платформы
Технологические столы, загрузочные платформы, позиционеры высоты на сборочных линиях. Обычно 2–4 винта, синхронизированных цепью или валом, ход 300–1200 мм.
Ножничные подъёмники
Горизонтальный винт с правой и левой резьбой на двух половинах сводит или разводит опоры «ножниц». Компактная схема без гидравлики и утечек масла.
Винтовые автоподъёмники
Двух- и четырёхстоечные подъёмники для СТО: в каждой стойке вертикальный винт, рабочая бронзовая гайка и стальная страховочная гайка под ней.
Грузовые и вертикальные платформы
Подъёмники для складов, мезонинов, вертикальные платформы для маломобильных людей. Небольшая скорость, высокая ответственность: страховочная гайка и датчик её срабатывания обязательны.
Подъёмные траверсы и регулировки
Подъём траверс и порталов на станках и линиях, регулировка высоты валков, рабочих органов и ограждений. Перемещения редкие, но под значительной нагрузкой.
Сценические и выставочные подъёмники
Подъёмные площадки сцены, витрин, экранов. Ценят тишину хода и точную остановку на заданной высоте, поэтому часто ставят несколько синхронных винтов.
Отдельно разбираем трапецеидальные винты для домкратов и для столов с электроприводом.
Устройство винтового подъёмного узла
Нажмите на номер на схеме или на элемент в списке. На рисунке — типовая схема с приводом снизу: винт опирается на нижний опорный узел и работает на сжатие.
Винтовой подъёмный узел с приводом снизу. Схема условная, без соблюдения масштаба.
Калькулятор подбора трапецеидального винта для подъёмника
Укажите груз, количество винтов, схему и рабочую длину — калькулятор подберёт минимальный типоразмер из ряда TECHNIX PRO, проверит его на износ гайки, устойчивость и самоторможение и оценит момент и мощность привода.
Как считает калькулятор: нагрузка на винт F = m·g·1,2 / n (×1,25 при нескольких винтах на неравномерность). Износ: давление в резьбе гайки длиной 1,5d не выше 8 МПа (бронза), 5 МПа (латунь), 2 МПа (полиамид). Рекомендуются только размеры, к которым в каталоге TECHNIX PRO есть гайка выбранного материала. Устойчивость: критическая сила Эйлера по внутреннему диаметру резьбы, требуемый запас не менее 3. Самоторможение: размеры с запасом меньше 0,4° (угол трения минус угол подъёма) калькулятор не рекомендует для подъёма и показывает отдельно. Момент — при коэффициенте трения пуска, самоторможение — при минимальном трении хорошо смазанной пары. Без учёта потерь в опорах и редукторе. Результат ориентировочный и не заменяет расчёт узла.
Типоразмеры трапецеидальных винтов TECHNIX PRO для подъёмных механизмов
Ряд TECHNIX PRO — 16 однозаходных типоразмеров от Tr 10×2 до Tr 50×8 по ГОСТ 24737-81 из стали C45; у одиннадцати есть исполнение с левой резьбой. Нажмите на размер или серию гайки, чтобы открыть карточку товара. Бронзовые гайки: LRM — цилиндрическая, BFM — фланцевая; стальные: KSM — цилиндрическая, SFR — фланцевая, SKM — шестигранная. Нагрузка дана на один винт по износу бронзовой гайки длиной 1,5d. Для длинных сжатых винтов дополнительно проверьте устойчивость в калькуляторе.
| Винт TECHNIX PRO | Левая резьба | Нагрузка на винт, кг* | Угол подъёма ψ | Самоторможение** | Бронзовая гайка | Стальная (страховочная) | Типовое применение |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tr 10×2 | — | до ~170 | 4,0° | Да | LRM · BFM | KSM · SFR · SKM | Приборные и лёгкие регулировки |
| Tr 10×3 | — | — | 6,4° | Нет — нужен тормоз | нет | KSM · SKM | Быстрые лёгкие оси, не для подъёма |
| Tr 12×3 | LH | до ~240 | 5,2° | Нет — нужен тормоз | LRM · BFM | KSM · SFR · SKM | Лёгкие оси; для подъёма нужен тормоз |
| Tr 14×3 | LH | до ~340 | 4,4° | На грани | LRM · BFM | KSM · SFR · SKM | Регулировки высоты, лёгкие столы |
| Tr 16×4 | LH | до ~430 | 5,2° | Нет — нужен тормоз | LRM · BFM | KSM · SKM | Лёгкие платформы; нужен тормоз |
| Tr 18×4 | LH | — | 4,5° | На грани | нет | SFR · SKM | Регулировки со стальной гайкой |
| Tr 20×4 | LH | до ~690 | 4,0° | Да | LRM · BFM | KSM · SFR · SKM | Подъёмные столы, ножничные подъёмники |
| Tr 24×5 | LH | до ~990 | 4,2° | Да | LRM · BFM | KSM · SKM | Грузовые платформы, траверсы |
| Tr 25×5 | — | — | 4,0° | Да | нет | нет | Гайки — по запросу |
| Tr 28×5 | LH | до ~1370 | 3,6° | Да | LRM · BFM | KSM · SFR · SKM | Складские платформы |
| Tr 30×6 | LH | до ~1560 | 4,0° | Да | LRM · BFM | KSM · SFR · SKM | Автоподъёмники, тяжёлые столы |
| Tr 32×6 | LH | до ~1780 | 3,8° | Да | LRM · BFM | KSM · SFR · SKM | Автоподъёмники, грузовые подъёмники |
| Tr 36×6 | LH | до ~2280 | 3,3° | Да | LRM · BFM | KSM · SFR · SKM | Грузовые подъёмники |
| Tr 40×7 | LH | до ~2810 | 3,5° | Да | LRM · BFM | KSM | Тяжёлые подъёмники и платформы |
| Tr 44×7 | — | — | 3,1° | Да | нет | SFR | Тяжёлые регулировки со стальной гайкой |
| Tr 50×8 | — | до ~4420 | 3,2° | Да | LRM · BFM | SFR | Тяжёлые подъёмники и траверсы |
* Нагрузка — по допустимому давлению 8 МПа в резьбе бронзовой гайки длиной 1,5d при малых скоростях скольжения, без учёта устойчивости. ** Самоторможение — для бронзовой гайки при минимальном трении хорошо смазанной пары (f = 0,08): «на грани» — запас меньше 0,4°. Значения ориентировочные; наличие и цены по длинам уточняйте в карточке товара или у менеджера. Для Tr 18×4 и Tr 44×7 в каталоге есть только стальные гайки — для частой работы под нагрузкой они не рекомендуются; к Tr 25×5 гайки подбираются по запросу.
Пример: подбор винта для подъёмной платформы 300 кг
Задача. Платформа с грузом 300 кг поднимается двумя синхронными винтами с приводом снизу. Ход 800 мм, рабочая длина винта 900 мм, гайки ведутся направляющими. Скорость подъёма 10 мм/с, гайки бронзовые.
- Нагрузка на винт. 300 кг × 9,81 × 1,2 (пуск и остановка) / 2 винта × 1,25 (неравномерность) ≈ 2,2 кН.
- Износ гайки. Tr 16×4 с бронзовой гайкой держит ~4,2 кН — проходит с запасом 1,9.
- Устойчивость. Для Tr 16×4 длиной 900 мм и схемы «опора снизу, гайка в направляющих» критическая сила — около 4,5 кН, то есть запас всего 2,0 при норме 3. Винт может потерять устойчивость. Tr 18×4 по нагрузке проходит (запас 3,9), но его самоторможение на грани, а бронзовой гайки к нему в каталоге нет. Берём Tr 20×4: критическая сила ~14,8 кН, запас 6,7, по износу — 3,1.
- Самоторможение. Угол подъёма Tr 20×4 — 4,05°, приведённый угол трения смазанной бронзовой пары — не менее 4,7°. Пара самотормозящая, но запас небольшой, поэтому тормоз двигателя всё равно нужен.
- Обороты. 10 мм/с ÷ 4 мм × 60 = 150 об/мин.
- Момент и мощность. Момент на винте при трении пуска ≈ 3,9 Н·м, мощность ≈ 61 Вт на винт. С учётом двух винтов, КПД цепной передачи и редуктора — мотор-редуктор около 0,18–0,25 кВт.
Безопасность и типичные ошибки при проектировании
Трапецеидальная пара прощает многое, но в подъёмниках ошибки дорого стоят. Вот что чаще всего видят специалисты АО «ТЕХНИКС» при разборе чертежей клиентов.
Что АО «ТЕХНИКС» поставляет для винтовых подъёмных механизмов
АО «ТЕХНИКС» (TECHNIX JSC, Санкт-Петербург) специализируется на компонентах линейного перемещения. Трапецеидальные винты и гайки мы выпускаем под серией TECHNIX PRO и для подъёмников подбираем винтовую пару целиком: винт, рабочую и страховочную гайку, обработку концов под ваш опорный узел.
Вопросы и ответы: трапецеидальные винты в подъёмных механизмах
Какой трапецеидальный винт нужен для подъёмного механизма?
Почему в подъёмниках ставят однозаходные, а не многозаходные винты?
Держит ли трапецеидальный винт груз без тормоза?
Зачем в подъёмнике страховочная гайка?
Какая гайка лучше для подъёмника: бронзовая или капролоновая?
Как рассчитать мощность двигателя для винтового подъёмника?
Как синхронизировать два или четыре винта в подъёмном столе?
Где купить трапецеидальные винты для подъёмного механизма?
Подберём винтовую пару для вашего подъёмника
Пришлите массу груза, число винтов, ход, скорость и схему привода — специалисты АО «ТЕХНИКС» предложат диаметр винта, рабочую и страховочную гайку TECHNIX PRO и подготовят винт нужной длины с обработкой концов.
Читайте также
Нормативная база
ГОСТ 9484-81 — профиль трапецеидальной резьбы
ГОСТ 24737-81 — основные размеры однозаходной трапецеидальной резьбы
ГОСТ 24738-81 — диаметры и шаги однозаходной резьбы
ГОСТ 9562-81 — допуски трапецеидальной резьбы
DIN 103 / ISO 2904 — метрическая трапецеидальная резьба
Допустимые давления, коэффициенты трения и запасы приведены ориентировочно по общемашиностроительной справочной литературе. Подъёмные механизмы для людей проектируются с учётом отраслевых требований безопасности. Справочные данные не заменяют расчёт узла и конструкторскую документацию.
|
Оформите заявку на сайте, мы свяжемся с вами в ближайшее время и ответим на все интересующие вопросы.
|
Заказать проект
|

