Шариковинтовой механизм

 

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для использования в силовых и кинематических механизмах преобразования вращательного движения в поступательное. Целью изобретения является повышение несущей способности и долговечности механизма путем обеспечения самоустанавливаемости шариков по нарезке винта. Для получения положительного эффекта стенки 4 и 5 отверстий сепаратора расположены к направлению нарезки ходового винта 1 под углом, не превышающим угол трения скольжения. При вращении винта 1 сепаратор 2 движется поступательно, а обойма 6 вращается в направлении, противоположном направлению вращения винта 1. Обеспечение самоустановки шариков 8, расположенных в отверстиях сепаратора, основано на возможности их перемещения вдоль стенок 4 и 5. 4 ил.

, ф

СО!ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1!) (51) 4 Р 16 Н 25/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИД

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4349588/25-28 22) 13 ° 11.87 (46) 23.10.89. Вюл. Р 39 (711 Львовский политехнический институт им ° Ленинского комсомола и Тернопольский завод "Сатурн (72) М.А.Куцын> И.Н,Хорольский и И.Г.Завирохин (53) 62-231.223 (088.8) (56) Турпаев А.И, Винтовые механизмы и передачи. N.: Иап)инострсение, с, 120, рис. 59а, 1982. (54) ШАРИКОВИНТОВОЙ 11ВХАНИЗМ (57) Изобретение относится Ic мапп.— ностроению и предназначено для использования н силовых и кинематических механизмах преобразования вращательного движения в поступательное. 1(e:(ью пзсбр телля является повы;пение неc,-ïoII clio(обности и долговечíсст l мех lнизмл путем обеспечения с.а >оустлнан Iиpле>Ioсти париков по нарезке винта. Лля получения положительного эффекта стенки 4 и 5 отверстий се(:арлтср=: расположены к нлправлени>п нарезки ходового винта

1 под угпом> не превьпплющим угла трения скольжения, Нри враг(еш)и винта 1 сепаратор 2 движется поступатель нс., а обойма 6 врлп:ается в направле inи, прот;и ополсжнсм напрлвлению прап! ния винта ), Рбеспечени cRMo устлновкп IIIGpnlloB 8, расположенных в отверстиях OI:.ITарлторл, основано нсi Во зможнс(. и их и t р "..MI щения вдоль с -.енск 4 и 5. 4 ил.

1516683

11з обре тени е ОтнОсится к ма!11ино— строению и предназначено для исполь" зования в силовых и кинематических механизмах преобразования вращатель. ного движения в поступательное.

Цель изобретения — повышение несущей способности и долговечности механизма путем обеспечения самоустанавливаемости шариков по нарезке

10 винта, На фиг.1 изображен шариковинтовой механизм, осевое сечение, на фиг.2схема самоустановки шариков; на фиг.3 — схема для иллюстрации равновесия кгариксв при правом направлении винтовой нарезки; на фиг.4 — то же, при левом направлении винтовой на— резки.

Нариковинтовой механизм состоит (фиг.1) из ходового винта 1, сепаратора 2, выполненного в виде втулки с отзерстиями 3, имеющими четырехугольные сечения, две параллельные стенки 4 и 5 наклонены по отношению 25 к направлению винтовой нарезки ходового винта под углом больше нуля и ( меньше угла трения скольжения, наружной Обоймы 6, шарикоподшипника 7 и рабочих шариков 8, Рабочие шарики

8 установлены в отверстия 3 сепаратора 2 и прижаты к профилю нарезки ходового винта 1 с помощью наружной обоймы 6. Сепаратор с рабочими шариками выполняет роль гайки и может быть ведущим или ведомым элементом шариковинтовой передачи, Шариковинтовой механизм работает следующим образом, Если вращательное движение винта 40

1 преобразуется в поступательное движение сепаратора 2, то вследствие качения рабочих шариков 8 вдоль винтовой нарезки ходового винта 1 обойма 6 вращается в направлении, про- 45 тивоположном направлению вращения винта 1. Если вращательное движение сепаратора преобразуется в поступательное движение винта, ро по той же причине наружная обойма вращается

50 относительно винта в направлении вращения сепаратора 2, Осевому перемещению наружной обоймы 6 относительно сепаратора 2 препятствует шарикоподшипник 7, Обойма 6

1установлена по рабочим шарикам 8 с

Ф натягом и прижимает нх к винту 1, При этом благодаря обеспечению самоустановки шарики имеют две точки контакта с поверхностью винтовой нарезки винта арочного профиля. Обеспечение самоустановки шариков основано на возможности их перемещения вдоль параллельных стенок 4 и 5 отверстий 3 сепаратора 2. Стенки 4 и 5 наклонены по отношению к направлению нарезки винта под углом o((первое исполнение). Поэтому, если допущена ошибка Д Р в расположении отверстий сепаратора, по шагу P в сторону его уменьшения или увеличения (фиг.2, на которой штриховыми линиями обозначено геометрическое место точек контакта шариков с поверхностью нарезки винта), то в статическом положении механизма шарики, стремясь под давлением наружной обоймы к расположению,по минимально возможному диаметру нарезки винта, смещаются на ве— личину

cos и

dl - дР--sinn( где (— угол подъема винтовой линии ходового винта, При исполнении отверстий — пазов во втулке-сепараторе в виде, показанном на фиг,4 (второе исполнение), это смещение приблизительно равно

Д)

ЛГ (C. g (о(+ P ) — t g p ) с î s (n(+ ф)

F> процессе работы механизма рабочие шарики катятся по поверхности нарезки ходового винта и наружной обоймы. Взаимодействие шариков с сепаратором сопровождается трением скольжения. Если пренебречь незначительными силами трения качения, то равновесие каждого шарика (фиг,3 и 4) описывается силой нормального давления со стороны наружной обоймы (на фиг.3 и 4 не показана), силой нормального давления со стороны винта N (на фиг.3 и 4 показаны ее про1 / екции N ) и равнодействующей R, которая имеет своими составляющими силу трения скольжения F шариков о втулку-сепаратор и силу нормального давления со стороны сепаратора N .

Направление силы трения F противоположно возможному при работе механизма проскальзыванию 1парика отверстия, которому препятствуют силы

N, и R, если угол e(меньше угла трения скольжения р Если угол о( принять больше угла р то при работе механизма силы N, и R способствуют перемещению рабочйх

15 шариков вдоль ответстий и потере на некотором угле поворота ведущего элемента механизма кинематической связи между ходовым винтом и сепаратором, что приводит к кинематическим погрешностям механизма, Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

Ш ариковинтовой механизм, содержащий ходовой винт, сепаратор, выполненный в виде втулки со сквозными отверстиями в ее стенках обойму

Э Ув установленную на сепараторе с возможностью вращения, шарики, распо16683 6 ложенные в отверстиях и предназна ченные для взаимодействия с нареэкой винта и внутренней поверхностью

5 обоймы, о т л и ч а и шийся тем, что, с целью повышения несущей способности и долговечности механизма путем обеспечения самоустанавливаемости шариков по нарезке винта

Э отверстия имеют четырехугольные сечения и две стенки каждого их них параллельны и расположены к направлению нарезки ходового винта под углом больше нуля и меньше угла трения скольжения.

Фиа 2

1516683

Составитель P .Îæèíà

Редактор В,Данко Техред П,Сердюкова Корректор Т.Палий

Заказ 6366/34 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комптс:тд ио изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11 3035, Москва, )К--35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский лом.я нот Патент, г.ужгород, ул. Гагарина, 101