Винтовой привод

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах металлорежущих станков, подъемно-транспортного оборудования. Целью изобретения является расширение кинематических возможностей за счет изменения передаточного отношения между винтом и гайкой, а также повышение быстродействия и обеспечение возможностей ступенчатого переключения скоростей дискретного изменения скорости и направления движения. Для достижения положительного эффекта винтовой привод снабжен зубчатой передачей 4 с передаточным отношением U<SB POS="POST">1</SB> предназначенной для связи гайки 2 с двигателем 3, а гайка установлена на винте с возможностью вращения. Кроме того, в различных вариантах исполнения привода винтовая передача может быть выполнена электромагнитной, а привод снабжен дополнительными винтовой и зубчатой передачей с передаточным отношением U<SB POS="POST">2</SB>, при этом имеет место соотношение SIGN(U<SB POS="POST">1</SB>-U<SB POS="POST">13</SB>)=-SIGN(U<SB POS="POST">2</SB>-U<SB POS="POST">13</SB>). Винт может быть выполнен с чередующимися резьбовыми участками разного шага или направления. При вращении вала двигателя за счет варьирования передаточных отношений U<SB POS="POST">1</SB> и U<SB POS="POST">2</SB> изменяют передаточное отношение между винтом и гайкой. При взаимодействии с гайкой винт совершает винтовое перемещение. Посредством переключения винтовых передач последовательно установленных на чередующихся участках резьбы винта возможно ступенчатое переключение скоростей, а также дискретное изменение скорости или направления движения. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

<513 4 16 1» 25 -20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4279084(25-28 (22) 06.08.87 (46) 30.11 89 Бюл..л((з 44 (75) Д. В. Снечарник (53) 621.233.231 (088.8) (56) Лнторск<». свид<.тельство СССР

Лн 488038, кл. I- 16 Н 25 22, !973. (541 BHI IT()HOH 1»РИВО!1 (57) Изобрет(нис относится к машиностроеffkIf<) и мо>ксз бьlть и<. «о. Iьзона но В пр>(водах мет аллг>режу«(и х с. а икон, подьем но-транс((of)TH<)I о оборудования. Целью изобретения является расширение кинематических возможностей за счевT изменения передаточ!И)го отношения мсжду винтом и гайкой, а также повыше«Ht< быстродействия и обеспечение возможностей ступенчатого переключения скоростей дискретного изменения сKop<)cTk( и направл(ния движения. 1ля достиже)(ия положительного эффекта винтовой принод с!(абжен зубчатой передачей 4 с (f(j)e;fdT<)vным отноп!ением Г3, предназначенной для

„„SU„„1525373 А 1

2 связи (айки 2 с двигателем 3, d I

Кроче того. в раз,(>(чныл н;(ри(!Ит;(л ис(н>лнепия приводы ни)(говая п(редач(1 чожег быть выполнена з.l(ктромагнитной. а ll()H(3<>д снабж(н дополнитсльш

sl f f3 (I 3 »- h (! 2 г в ) H f(л(о жет б>ыть Bf ff((uf(«f(с чер«дук)щил(ися р(зьбовычи участкал(и р;(зного п(аг<3 и.(и н((пр;>в 3(«ия !(ри Bp<11(IB(l«11 нала дниг;(т<ля з.( счет варьирования п(редато lf(f>fx <)TH()lilt. «ий с.< kl 2 из м< пик)т II(f)(3<(т< > 1 fl()(отfl<) III(H H(ЫЕжг(Л ВИНтом и ГайК<>й. Г! РИ ВЗ;)ИЧИДЕй<ПBklkl (! (И КО(3 ВИНТ (. ()f3(1)11(<3(Г tiki((7 ОНО(Н< f)(м(ще((ие. I!осрепстн<>ч fl(реключения BHHтовь;л Il(ред,(ч, II()t,н,!<)ват(f(>((<) ) T<(I(()fiле«н ы < kl<1 1(. f)(д(к>!цkl лс >! < 1 <1(тк<1 л () t .з!<бь! 13 H 11T < r, B < > 3 Ы О ж «О С Tt, I it. « 1 <3 < < ) t I I t f > (К. (ft ) 1(Н И (k (>()()(<(И, и т <(кж(kf1(кр(Tf(<)(lf <лl<. Ht. I(H(\ h()

p<)(, и или H

1525373

Изобрет(ние относится к машиностроеник) и может быть использовано в приводах металги)режу !цих станков, подъемно-транспортногоо оборудования.

Цель изобретс ния расшир HII(. кинематических возможностей за счет изменения передат() !Ho! о отношения между винтом и гайкой, повышение быстродействия за счет

i менынения времени пуска и торможения пхтех! размыкания винтовой передачи без остановки,(вигателя и за счет уменьшения времени р«версирования при изменении направления скорости отшгсительного вращения винт;1 и гайки без воздействия на двигател ь, обеспечение воз мож ностей ступе иiI3T()l () переключения скоростей, дискретного

ИЗМс HЕНИя СКОрОСтн И НаираВЛЕНИя дВИжЕни я. !!(1 фиг. изображена конструктивная схема привода; на фиг. 2 — разрез Л Л

Н3 фиг. 1; 1га фиг. 3 разрез Б Б на фиг. 1; на фиг. 4 - вариант привода с электромагнитной винтовой передачей.

Бинтовой привод содержит винтовую пер(д(1 1), нклк)чак)щук) винт 1, на котором установлена с н(ьзможностьк) вращения оТНо(I1T(.It>Ho í I o гайка 2. Гайка 2 связана с двигателем 3 посредством зубчатой передачи 4 с передаточным отношением !1, винт свя I«H;!HI!I ателем 3 посредством зубчатой перед;!чи 5 с передаточным отношением UII, которая сE3я3 Ií3 с винтом, например, через плицы 6. Бинт 1 связан с рабочим органом

7, 1гапримср, через подшипники 8. Рабочий орган 7 ус) ановлен в направляющих 9. Двигат«ль 3 может быть выполнен с двх мя кинематически несвязанными между собой !)оторами аси)хронного и синхронного типов.

ОдllH из роторов (o()òâ(Tñòâ HHo связан с гайкой 2, 1! дру!ой — с винтом 1. Винтовая пере.!ача может быть выполнена элс ктромагнитной, при эт(гм катушка 10 возбуждения х OT I llоl),I(113 13 hO!)Il) с(! 1 H HO3,K. IIOч(н3 автои(гмному источнику 12 питания. Для обеспечения возможности ступенчатого переключения скоростей привод может быть снабжен по крайней мере одной доно.!нительной электромагнитной винтовой передачей и дополнительными зубчатыми передачами

H() числу дополнительных электромагнитных винтовых передач. Дополнительные зубчатые передачи предназначены для связи гаек дополнительных винтовых передач с двигате, 1ех) 3. Если передаточное отно(пение одной из до!к)лнительных зу бчатых перс дач равно 1. g, To пс редаточные отношения Е1, и UI! связаны соотношением — 1-!в! = — s(VII (1-г 1--в! гдс ll), 1 z u L. передаточные отношения, указанные выше. Для обеспечения возможности дискретного изменения скорости или направления движения винт 1 может быть выполнен с резьбой. состоя!цей из последовательных чередую(цихся участков соответственно разного шага или направления. С этими участками взаимодействуют соответствующие гайки, последовательно установленньп по винту 1 дополнительных электромаг. нитных вин1овых передач.

Винтовой привод работает следующим образом.

Вра(пение от двигателя 3 передается через передачу 5 на винт 1, а через передачу

4 — на гайку 2. При этом вследствие вращения гайки 2 относительно винта 1 и различия их угловых скоростей за счет нера венстыа l и UII происходит винтовое движение винта 1, раскладываемое на его вра15 щение в подшипниках 8 и поступательное перемещение совместно с рабочим органом 7 в направляющих 9. Путем изменения передаточных отношений U(и !(в можно изменять скорость перемещения винта, а это рас20 ширяст кинематические возможности привода.

В приводе с двигателем, имеющим два ротора, вращение на винт 1 передается, например, от ротора синхронного типа, а на гайку 2 — — от ротора асинхронного типа.

Изменение передаточного отношения между винтом 1 и гайкой 2 в этом случае производится за счет изменения частоты вращения роторов.

В варианте привода с электромагнитной

Зр винтовой передачей гайка 2 может быть выведена из взаимодействия с винтом 1 без отключения двигателя 3 за счет отключения питания катушки 10. Тем самым повышается быстродействие при выключении привода.

Ступенчатое переключение скоростей про35 изводится путем попеременного включения дополнительных зубчатых передач, связывак)щHx гайки дополнительных электромагнитных винтовых передач с двигателем 3.

Дискретное изменение скорости произво4р дится путем попеременного включения питания катушек 10 дополнительных электромагнитных винтовых передач. При этом гайки этих передач взаимодействук)т каждая с соответствующим участком резьбы винта 1 разного шага, за счет чего скорость переме45 щения последнего меняется.

AH3логично производится дискретное изменение направления движения винта 1, только в этом случае гайки дополнительных электромагнитных винтовых передач попеременно взаимодействуют каждая с соответствующим участком резьбы винта 1 разного направления.

Формула изобретения

1 Винтовой привод, содержащий двигатель, винтовую передачу, включающую винт

li взаимодействующую с ним гайк, и зуб1525373

Фиг.1 чатую передачу, предназначенную для связи двигателя с винтом, отличающийся тем, что, с целью расширения кинематических возможностей за счет изменения передаточного отношения между винтом и гайкой, привод 5 снабжен зубчатой передачей, предназначеннои для связи двигателя с гайкой, а последняя установлена на винте с возможностью вращения относительно него.

2. Привод по п. 1, отличающийся тем, что двигатель выполнен электрическим. вклю10 чающим два кинематически несвязанных между собой ротора соответственно асинхронного и синхронного типов, один из которых предназначен для связи с винтом, а другой — с гайкой. 15

3. Привод по п. 1, Отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия за счет уменьшения времени пуска и торможения путем размыкания винтовой передачи без остановки двигателя, передача выполнена электромагнитной с системой возбужде20 ния, подключенной к автономным источникам питания.

4. Привод по пп. 1 и 3, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности ступенчатого переключения скоростей, он снабжен по крайней мере одной дополнительной электромагнитной винтовой передачей и дополнительными зубчатыми передачами по числу дополнительных электромагнитных винтовых передач, связывающими двигатель 30 с гаиками соответствующих дополнительных винтовых передач, при этом системы возбуждения последних подключены к автономным источникам питания, а передаточные отношения дополнительных зубчатых передач не равны передаточному отношению ОснОВИОЙ 35 зубчатой передачи.

5. Привод по пп. 1, 3 и 4, от.ги<г(гкпгггггг(ч тем, что, с целью повышения Gt>I(тродейсTвия за счет уменьшения вр(.мели реверсир()Выния при изменении направления скорости относительного вращения винты н гайки б(з воздействия на двигатель, передыт()чные ()T ношения зубчатых пер(дыч с()()TII(тствешго основной, связывающей двиг

sign (, — -U 1= — sign (Гд 1 (г 1, где (,%,+ — передаточные отношения основной зубчатой нередычи, Одш>й из дополнительных зубчатых передач и зубчатой передычн, связывын>щей двигатель с винто 1 соответственно.

6. Привод tl(> пп. 1, 3 и 4, отличающггг1сч тем, что, с целью обеспечения возможности дискретного изменения скорости, резьба винTd выполнена в виде чередующихся участков с разными шагами, резьбы гы(. к дополнительных электромагнитных BHHT()BI гц редыч также выпа7нены с разными шагами и предназначены для взаимодей THHH с ()QTветствукнцими участками резьбы винты.

7. Винтовой привод по пп. 1, 3, 4 н 6, от.гггчагощийс<г тем, что, с цельк> обе II(. чення возможности дискретного изit(Itettnv ны правления движения, резьбы винты Выполнены в виде чередую(цихся участков с разными напРав.lенинми, Резьб(>1 nII() III HT(.11>ных электромагнитных ВНIIT()BI, пере,шч та К Ж Е B t>t n 0,7 t t(. Н Ы С Р Ы 3 Н Ы М и Н <1 П () <1 В,1 (Н 11 ими и предназначены для взыимод(йстнпя « соответствук>щими участками резьб11 Винты.

l 525373 (.»ñãàíè>с>и 1! 1 ) ров

I e.и н к «р А Д о.! и и и 1> рс ) И !терес Коррс втор И..Мiehd

:1 >ки >, >1)() "8 1 I">+ - 1 Поп>I иeн(>p!

111И111111 Г»сiл»рствснн»го и< >ите> а ио иаобрегенияч и огкрытияч при ГKH! ((.i Ã>

l I 3035, Москва, Ж 35, Р»ушскан наб, в 45

11р>н»в»бастионно-ива>>тельский кочбинат «Ilатент °, " У>к ирод, ул Гагарина, 101