Винтовой механизм

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) F 16 Н 25/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3448825/25-28

)(22) 03.06.82 (46) 07.11.83. Вюл. Р 41 (7 2) В. А. Каринский (53) 621.8.022.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 881437, кл. F 16 Н 25/20, 1979 (прототип). (54) (57) ВИНТОВОА MEXAI9i3N, содер— жащий корпус, размещенные в нем винт, установленный с возможностью осевого перемещения и вращения вокруг оси, взаимодействующую с ним тонкост енную гайку, закрепл енную в корпусе с воэможностью прецессионного движения вокруг оси винта, поворотную вокруг нее втулку и устройство для плавного изменения скорости поступательного перемещения,о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности перемещения, в резьбовой части гайки выполнены продольные прорези, на втулке— отсчетная шкала, а устройство для плавного изменения скорости перемещения выполнено в виде хомута, расположенного во втулке и фрикционно взаимодействующего с разрезной частью гайки посредством винта.

1052764

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в устройствах точной механики, где требуется отс чет малых линейных перемещений порядка десятых долей микрона.

Известен винтовой механизм, содержащий корпус, размещенные в пем винт, установленный с возможностью осевого перемещения и вращения вокруг оси, взаимодействующую с ним тонкостен- 1Î ную гайку, закрепленную в корпусе с возможностью прецессионного движения вокруг оси винта, поворотную вокруг нее втулку и устройство для плавного изменения скорости поступа- 15 тельного перемещения гайки, выполненноев виде кольца, расположенного во втулке, и шариков, взаимодействующих .со скошенными поверхностями винта и кольцом, а кольцо поджато регулируе-20 мой в радиальном направлении посредством винта пружиной. Гайка выполнена цельной без прорезей $1) .

Недостатками известного винтового механизма являются низкая точность, 25 обусловленная наличием недостаточно регулируемых резьбовых элементов и ограниченный диапазон редукции.

Цель изобретения — повышение точности перемещения. 30

Ук аз а иная цель дос ти г ае тс я т ем, что в винтовом механизме, содер жащем корпус, размещенные в нем винт, установленный с возможностью осевого перемещения и вращения вокруг оси, 1взаимодействующую с ним тонкостенную гайку, закрепленную в корпусе с возможностью прецессионного движения вокруг оси винта, поворотную вокруг нее втулку и устройство для плавного изМенения скорости поступательного перемещения, в резьбовой части гайки выIToëíåíû продольные прорези, на втул— ке нанесена отсчетная шкала, а устройство, для плавного изменения скора- сти перемещения выполнено в виде хо- мута> расположенного во втулке и фрикционно взаимодействующего с разрезной частью гайки посредством винта.

На фиг.1 изображен винтовой механизм, продольный разрез; на фиг.2разрез А-А на фиг.1, Винтовой механизм содержит раэьемный корпус, состоящий из фланца 1 и скобы 2„винт 3 со шкалой 4 грубого 55 отсчета, установленной в корпусе с возможностью как продольного перемещения, так и вращения вокруг собственной оси, тонкостенную гайку 5 с прс.— дольными прорезями с.динакового с винтом 3 шага резьбы, находящуюся в зацеплелии с винтом 3 и жестко закрепленную в корпусе, имеющую внут реннюю проточку, в которой установле— но разжимное кольцо 6, устройство для плавного изменения скорости перемещения, выполненное в виде хомута

7, сжимающего посредством регулировочного винта 8 разрезную часть гайки

5. При этом разжимное кольцс 6 в совокупности с хомутом 7 обеспечивает необходимую жесткость разрезной час— ти гайки 5 в радиальном направлении, что повышает стабильность отрегулированной величины радиального зазора и точность винтового механизма в целом. Иеханизм содержит также радиально воздействующий упор 9, жестко соединенный (например свинченный) с хомутом 7, регулируемый (для плавно— го изменения малой скорости линейного перемещения) в пределах устано вленного радиального зазора посред— ством винта 10, изменяющего жест— кость пружины 11, поворотную вокруг оси винта 3 втулку 12, являющуюся приводом прецессионного движения оси резьбовой части гайки 5 вокруг оси винта 3 посредством последовательно взаимодействующих винта 10,„пружины

11, упора 9 и хомута 7.Поворотная втулка 12 имеет отсчетную шкалу 13 для отсчета величины малых линей— ных перемещений по индексу, который может быть нанесен на одной из дета лей корпуса (индекс не указан).

Винтовой механизм работает сл еду-, ющим образом.

Грубое линейное перемещен е ссуществляется непосредственным вращением винта 3. При этом величина линейного перемещения винта 3 за один оборот, шкалы 4 грубого отсчета равна шагу резьбы. Тонкое линейное переме— щение винта 3 производится вращением втулки 12 через боковые окна в скобе 2, которое вызывает прецессионное движение оси резьбовой части гайки 5 вокруг оси винта З,при этом сама гайка не вращается, а вызывает встречное вынужденное вращение винта 3 с большим передаточным отношением. Передаточное число в этом чучае определяется из соотношения

h.q

) 052764 где i — передаточное число передачи;

D — действительный наружный диаметр резьбы гайки, мм;

$ q — действительная величина радиального зазора в резьбовом сопряжении,мм.

Регулировка путем изменения жесткости пружины )1 изменяет редукцию в ограниченных радиальным зазбром пределах. Для увеличения диапазона редукции регулировкой винта 8, например, разжимают хомут 7, при этом под воздействием разжимного кольца 6 увеличивается как диаметр резьбовой части гайки 5, так и радиальный зазор в резьбовом сопряжении, вследствие чего дополнительно изменяется передаточное число

Увеличение диапазона редукции посредством разжимного действия хомута 7 обеспечивает возможность отрегулировать величину передаточного отношения так, чтобы за один полный оборот втулки 12 винт 3 поступательно перемещался на величину, равную цене деления шкалы 4 грубого отсчета.

Так, например, если барабан шкалы 4 грубого отсчета имеет 50 делений, то для отсчета малых линейных перемещений по шкале .13 за один полный ее оборот винт 3 должен поворачиваться на 1/50 оборота. Это возмох<но при передаточном числе

)=50. Предполох<им, что диаметр резь" бы гайки О =10 мм, а величина ради-ального зазора в резьбовом сопряжении gq= 0,05 мм, тогда передаточ— З 0 ное число " = — — =: 200 при максиЦ îos мально сх<атой пружине ) 1 (когда радиальный зазор выбран полностью) . Регулировка уменьшением жесткости пружины 11 изменяет передаточное число в сторону его увеличения, т.е. посредством регулировки жесткости пружины 11 невозможно получить в приведенном примере необходимое передаточное число, которое должно быть .менее 200. В этом случае вращением винта 8 разх<имают хомут 7 с увеличением диаметра гайки и радиального зазора в резьбовом сопряже<ши,например, на величину О, )5 мм. Тогда 0 ! О, )5 мм, g q =0,2 мм, а переда-„очное число становится равным

D 10+ 0 15 10,15 (-" -- — -., =- — - ;- 50, с) 0,05+0, l5 0,2

1О что и требуется для достих<ения необходимой кинематической взаимосвязи шкал 13 и 4.

Регулировку необходимой взаимосвя— зи шкал производят периодически в npol5 цессе использования винтового механизма, во время контроля точности его работы и в случае, если при воздействии каких-либо причин отсчет по шкале малых линейных перемещений 13 пере20 стал соответствовать действительному э нач е нию.

Предлагаемый винтовой механизм обладает характерной особенностью: вращение шкалы грубого отсчета 4 не вы25 зывает движения шкалы 13 для отсчета малых линейных перемещений, ío apa— щение шкалы 13 вызывает движение шка— лы 4, в связи с чем необходимо произ" водить измерения следующим образом. 0 Устанавливают шкалу 13 для отсче.та малых линейных перемещений в нулевое положеж<е, вращением шкалы 4 грубого отсчета устанавливают винт 3 в требуемое положение, поворачивают шкалу 4 в обратном направлении до совпадения ближайшего.ее деления с отсчетным индексом, после чего вращением шкалы 13 в сторону увеличения отсчета вновь устанавливают винт

41) 3 в требуемое положение и снимают отсчет.

По шкале 4 грубого отсчета снимают отсчет до сотых долей миллиметра, а по шкале 13 — микроны и десятые доли микрона. Применение винтового механизма в микрометрах с механическим отсчетом позволит реализовать шкалу с ценой деления 0,1 мкм, т.е. на

t два порядка повысить их точностные

50 характеристики.

105276÷

Составитель P.Îæèía

Редактор А. Власенко Техред Т.Маточка, Корректор A. Ференц !

Заказ 8828/30, Тираж 925 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4