Передачи винт-гайка (винтовые механизмы) служат для преобразования вращательного движения в поступательное. Различают передачи скольжения и качения.

К преимуществам передачи относится:

· большой выигрыш в силе;

· возможность получения медленного движения (большое передаточное отношение);

· большая несущая способность при малых габаритах;

· плавность работы;

· высокая точность перемещений;

· простота конструкции и изготовления.

К недостаткам передач скольжения относится: большие потери на трение и низкий КПД, а поэтому невозможность использования передачи при высоких скоростях перемещений. Скорость скольжения в резьбе превышает скорость осевого перемещения в  раз, где  угол подъема резьбы, т.е. в 10…40 раз.

Области применения передачи:

· поднятие грузов (домкраты);

· нагружение в испытательных машинах;

· осуществление процесса механической обработки (винтовые прессы, металлорежущие станки);

· управление оперением самолетов;

· механизмы точных делительных перемещений (станки, измерительные машины);

· механизмы установочных перемещений для настройки и регулирования машин;

· перемещение рабочих органов роботов.

Различают двух и трехзвенные винтовые механизмы.

Трехзвенные винтовые механизмы выполняют по двум схемам (рис. 17.1):

· с вращающимся винтом и поступательно перемещаемой гайкой;

· с вращающейся гайкой и поступательно перемещаемым винтом.

В схеме (рис. 17.1, а) ведущим является винт 1, образующий со стойкой (неподвижным звеном) 3 вращательную кинематическую пару, а ведомым – гайка 2, движущаяся поступательно по неподвижной направляющей. В схеме (рис. 17.1, б) ведущей является зафиксированная в осевом направлении вращающаяся гайка 1, а ведомым – винт 2, образующий со стойкой 3 вращательную кинематическую пару. Вращательное соединение гайки создается червячной передачей 4, червячное колесо которой жестко связано с гайкой.

Рис. 17.1. Схемы трехзвенных винтовых механизмов

Двухзвенные винтовые механизмы также могут быть выполнены по двум схемам. В первой схеме гайка является неподвижной, а винт, образуя со стойкой цилиндрическую кинематическую пару, вращается и движется поступательно. По данной схеме выполнены, например, простые домкраты. Во второй схеме винт неподвижен, а гайка вращается и движется поступательно.

Силовые механизмы выполняют в основном трехзвенными, выполненными по схеме рис. 17.1, а, реже – по схеме 17.1, б. Первая схема обеспечивает равные с другими схемами линейные перемещения ведомого звена при меньшей (почти в два раза) длине винта.

Для увеличения хода применяют телескопические конструкции с двумя винтовыми парами.

Для очень медленных перемещений применяют винты с дифференциальной резьбой, т. е. с двумя резьбами одного направления, но разными шагами. При повороте винта на один оборот подвижный узел перемещается на величину, равную разности шагов резьб, которая может быть очень малой.

В некоторых случаях применяют передачи дифференциального типа с вращением как винта, так и гайки. Эти передачи позволяют осуществлять привод и сложение движений от двух источников. Например, в механических самоходных головках станков привод рабочей подачи часто осуществляется от главного двигателя вращением винта, а быстрый отвод и подвод от другого двигателя – вращением гайки.

Конструкции винтов должны удовлетворять общим требованиям, предъявляемым к конструкции валов:

· не иметь буртиков большого диаметра (для уменьшения объема срезаемого материала);

· не иметь резких переходов от одного диаметра к другому (для снижения концентрации напряжений) и т. д.

Длинные винты для облегчения изготовления выполняют составными. Соединение осуществляется свинчиванием с дополнительным креплением при помощи клиньев или конических штифтов. Реже применяют сварку.

Винты обычно устанавливают на двух опорах, расположенных по концам. Короткие винты устанавливают в одной опоре. В данном случае второй опорой служит гайка. Очень длинные винты выполняют с промежуточной опорой? поддерживающей нарезанную часть винта.

Осевую фиксацию в обоих направлениях вращающихся винтов осуществляют обычно в одной опоре. Длинные винты иногда фиксируют в двух опорах, чтобы винт в обе стороны работал на растяжение.