Дифференциальный механизм
Изобретение направлено на обеспечение сверхмалых перемещений. Кинематическая цепь, представляющая собой две пары зубчатых колес, связывает винт с гайкой. Винт установлен в корпусе с возможностью осевого перемещения. Колесо, сидящее на винте, имеет число зубьев Z+1 и сопряжено с колесом кинематической цепи, сидящим на валу, которое имеет число зубьев Z. Колесо, сидящее на гайке, имеет число зубьев Z и сопряжено с колесом, сидящим на валу и имеющим число зубьев Z-1. 1 ил.
Изобретение относится к дифференциальным винтовым передачам и может применяться, в частности, в испытательной технике при испытании образцов на разрыв при постоянной скорости деформации.
Известен дифференциальный винтовой механизм (а. с. N 1397657, F 16 H 25/20, 1988 г.). Он содержит корпус с направляющей, два винта, которые могут вращаться как автономно, так и совместно, замыкаемые с помощью своих маховиков. Перемещение ползуна определяется формулой где S1 - шаг одного винта и S2 - шаг другого. Данный механизм обеспечивает малые перемещения ползуна и может применяться в устройствах точного позиционирования. Недостатком данного механизма является то, что он не может применяться в устройствах, где необходимо обеспечить технологическую операцию, связанную с непрерывным малым перемещением в течение длительного времени, например нескольких суток. Наиболее близким к изобретению является дифференциальный механизм (а.с. N 1216519, F 16 H 37/16, 1986 г.). Он содержит корпус, расположенную в корпусе с возможностью вращения гайку, взаимодействующий с гайкой винт, установленный с возможностью осевого перемещения, кинематическую цепь, представляющую собой две пары зубчатых колес, связывающих винт с гайкой таким образом, что колесо, сидящее на винте, сопряжено с колесом, сидящим на валу, а следующее колесо, сидящее на валу, сопряжено с колесом, сидящем на гайке. Данный механизм позволяет передавать большие усилия с относительно малой скоростью перемещения. Однако получение сверхмалых перемещений, необходимых, например, в устройствах для испытания образцов на растяжение с постоянной скоростью деформации, данный механизм не обеспечивает. Задача изобретения - расширение технологических возможностей, а именно: обеспечение сверхмалых перемещений рабочего органа как при малых, так и при больших нагрузках, при непрерывной длительной работе и относительно малых габаритах, снижение стоимости изготовления. Это достигается тем, что в дифференциальном механизме, содержащем корпус, расположенную в корпусе с возможностью вращения гайку, взаимодействующий с гайкой винт, установленный с возможностью осевого перемещения, кинематическую цепь, представляющую собой две пары зубчатых колес, связывающих винт с гайкой, таким образом, что колесо, сидящее на винте, сопряжено с колесом, сидящим на валу, а следующее колесо, сидящее на валу, сопряжено с колесом, сидящем на гайке, согласно изобретению колеса, сидящие соответственно на гайке и на валу, имеют число зубьев Z, сопряженные с ними колеса, соответственно, следующее: сидящее на валу имеет число зубьев Z-1, а сидящее на винте - Z+1. На чертеже изображена схема предлагаемого механизма. Дифференциальный механизм состоит из корпуса 1, винта 2, расположенной в корпусе с возможностью вращения гайки 3, взаимодействующей с винтом 2, кинематической цепи, представляющей собой две пары зубчатых колес 4, 5 и 6, 7, связывающих винт 2 с гайкой 3 с помощью вала 8, который расположен в корпусе 1. Колесо 4, сидящее на винте 2, имеет количество зубьев Z+1, а колесо 5, сопряженное с ним и сидящее на валу 8, имеет число зубьев Z, следующее колесо 6, сидящее на валу 8, имеет количество зубьев Z-1, а сопряженное с ним колесо 7, сидящее на гайке 3, имеет число зубьев Z. Одинаковое межосевое расстояние между зубчатыми парами обеспечивается смещением зуборезного инструмента при нарезании зубчатых колес. Винт 2 выполнен с возможностью перемещения вдоль оси в зубчатом колесе 4. Работа механизма заключается в том, что при вращении вала 8 винт 2 и гайка 3 вращаются в одну сторону, но с разной скоростью. Различие в скорости вращения обеспечивается разным передаточным отношением между зубчатыми парами 5, 4 и 6, 7. В результате сложения вращательных движений винта 2 и гайки 3 перемещение винта 2 относительно гайки 3 может быть крайне мало и определяется следующей формулой: V= (nв-nг)t= (nдZ/(Z+1)-nд(Z-1)/Z)t= =nдt(Z/(Z+1)-(Z-1)/Z)=nдt1/Z2+Z, где V - скорость движения винта 2, мм/мин; nг - частота вращения гайки 3, об/мин; nв - частота вращения винта 2, об/мин; nд - частота вращения двигателя, равная частоте вращения вала 8, л(об/мин); t - шаг винта 2; Z - количество зубьев на колесах зубчатых 5 и 7. Скорость перемещения винта 2 в предлагаемом дифференциальном механизме по отношению к скорости перемещения винта, непосредственно связанного с двигателем, уменьшается в Z2 + Z раз. В известном же устройстве с червячной передачей уменьшение скорости перемещения винта не превышает семидесяти, что равняется передаточному отношению червячной пары в силовых передачах. Для обеспечения уменьшения скорости перемещения винта, сравнимой со скоростью в предлагаемом дифференциальном механизме, необходимо строить многоступенчатые червячные передачи, что резко повышает габариты конструкции и увеличивает стоимость как за счет увеличения объема работ, так и за счет резкого увеличения дорогостоящих антифрикционных материалов, применяемых в червячных передачах. Реверсирование горизонтального движения винта может осуществляться с помощью изменения местоположения колес зубчатых - колесо 5 с колесом 6, колесо 4 с колесом 7.Формула изобретения
Дифференциальный механизм, содержащий корпус, расположенную в корпусе с возможностью вращения гайку, взаимодействующий с гайкой винт, установленный с возможностью осевого перемещения, кинематическую цепь, представляющую собой две пары зубчатых колес, связывающих винт с гайкой таким образом, что колесо, сидящее на винте, сопряжено с колесом, сидящим на валу, а следующее колесо, сидящее на валу, сопряжено с колесом, сидящим на гайке, отличающийся тем, что колеса, сидящие соответственно на гайке и на валу, имеют число зубьев Z, сопряженные с ними колеса соответственно следующее, сидящее на валу имеет число зубьев Z - 1, а сидящее на винте - Z + 1.РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Планетарный распределитель момента // 1231303
Планетарный распределитель момента // 1222950
Планетарный распределитель момента // 1188407
Планетарный распределитель момента // 1118820
Планетарный распределитель момента // 1097846
Планетарный привод // 1062459
Планетарный распределитель момента // 861800
Механизм линейного перемещения // 2107857
Изобретение относится к машиностроению, может быть использовано в приводах машин и механизмов, где необходимо обеспечить повышенную точность перемещения рабочих органов, а также при ремонте оборудования взамен вышедших из строя шариковых винтовых пар
Планетарная роликовинтовая передача // 2104425
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для преобразования вращательного движения в поступательное
Планетарная роликовинтовая передача // 2098695
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве передачи для преобразования вращательного движения в поступательное
Винтовой механизм // 2090792
Изобретение относится к области машиностроения, в частности, к винтовым механизмам для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное
Беззазорная передача // 2085793
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для преобразования вращательного движения во вращательное с высокой точностью и большим передаточным отношением
Редуктор поступательного движения // 2082047
Передача винт - гайка // 2052693
Изобретение относится к винтовым механизмам, а именно к передачам винт-гайка, в которых сопрягающиеся резьбы винта и гайки имеют разные диаметры
Винтовой приводной механизм // 2052692
Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в зажимных приспособлениях металлорежущих станков или подвижных столах станков, где требуется быстрый проход холостого хода
Винтовой приводной механизм // 2052691
Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в зажимных приспособлениях металлорежущих станков или подвижных столах станков, где требуется быстрый подход холостого хода
Гаечное устройство // 2039902
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах для подачи технологических органов
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах, осуществляющих соединение монтажных проводов со штырем посредством накрутки
Изобретение относится к быстродействующим эластичным винтовым механизмам, применяющимся в различных домкратах, тисках, регулируемых столах станков и других подобных устройствах, в которых винтовой механизм является движущим и желателен ускоренный холостой ход