Шариковый винтовой механизм

 

ШАРЖОВЫЙ ВИНТОВОЙ МЕХАНИЗМ, содержащий винт, гайку, шарики, взаимодействующие с винтом и гайкой, устройство для циркуляции шариков, выполненное в гайке в виде вкладьша с каналом возврата, отличающийся тем, что, с целью повышения плавности работы механизма, отношение Kj шага резьбы к длине канала возврата выбрано в пределах 2,008 Kj 2,022. (Л эо ;о : х :

СОЮЗ GOBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУЬЛИН (19) (11) 3(51) 16 Н 25 22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВВЩЕТЕЛЬСТВУ

Р » (3ЭЫМ1йн ч » е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРИТИЙ (21) 3543940/25-28 .(22) 14.01.83 (46) 30.04.84. Бюл. И 16

:(72) В.Г.Беляев, В.С.Малюга, В.И.Павлюков и А.С.Точилин (71) Московский станкоинструментальный институт и Завод "Мосремточстанок" (53) 62-231.223 (088.8) (56) 1„ Авторское свидетельство СССР

Р 261850, кл. Р 16 Н 25/22, 1968, (54) (57) ШАРИКОВЫЙ ВИНТОВОЙ МЕХАНИЗМ, содержащий винт, гайку, шарики, взаимодействующие с винтом и гайкой, устройство для циркуляции шариков, выполненное в гайке в виде вкладьппа с каналом возврата, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью по- . вьппения плавности работы механизма, отношение К шага резьбы к длине канала возврата выбрано в пределах

2 008 - Kg » 2,022 °

1089333

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах машин и механизмов.

Известен шариковый винтовой механизм, содержащий винт, гайку, шарики, 5 взаимодействующие с винтом и гайкой, устройство для циркуляции шариков, выполненное в гайке в виде вкладыша с каналом возврата. Длина канала возврата после сборки имеет различную 10 величину Я .

Недостатком указанного механизма является низкая плавность, так как коэффициент передачи усилия в канале возврата имеет малые значения и в 15 связи с этим величина силы выталкивания шарика не достаточна для плавного входа его в натяг.

Цель изобретения — повышение плавности работы механизма. 20

Указанная цель достигается тем,. что в шариковом винтовом механизме, содержащем винт, гайку, шарики, взаимодействующие с винтом и гайкой, устройство для циркуляции шариков, 25 выполненное в гайке в виде вкладыша с каналом возврата, отношение Kg шага резьбы к длине канала возврата выбрано в пределах. 2,008 =& Кп = 2,022., На фиг.1 изображен шариковый вин- З0 товой механизм, общий вид на фиг.2разрез А-А на фиг.1;. на фиг.3 — то же, иное расположение шариков в канале возврата и иная длина канала возврата; на фиг.4 — вкладьпп с шариками в увеличенном масштабе; на фиг. фиг.5 — график изменения коэффициента передачи усилия в канале возврата в зависимости от изменения его длины.

Шариковый Винтовой механизм со 4 держит винт 1, гайку 2, шарики 3, расположенные s витках резьбы и гайки, вкладыш 4 канала S возврата шариков, Вкладыш 4 установлен в сквозное окно гайки 2. Канал 5 воз врата во вкладыше имеет участки (фиг.4) а, б, в и r входа (выхода) шариков в натяг, в участке r шарики находятся с зазором.

Длина канала возврата измеряется

50 между точками а и r, Шариковый винтовой механизм работает .следующим образом.

При движении гайки относительно винта шарик, назодящийся перед каналом возврата в момент выхода из натяга, действует с силой Р на первый

2 шарик в канале возврата (фиг.4). В силу, существования трения со стенками канала возврата, с поверхностью винта и различия в пространственном расположении толкающего и выталкивающего шариков, сила выталкивания Рд второго шарика, направленная по касательной к траектории движения центра шариков, будет меньше силы F а сила выталкивания Fq третьего шарика будет меньше Р и т.д. Таким образом, последний шарик в канале возврата имеет силу выталкивания Fz ""K > - F4, где

Кп 1. Процесс передачи усилия продолжается до тех пор, пока в канале возврата не выберутся все зазоры и последний шарик, получив силу Р„, не войдет в натяг. Коэффициент пропорциональности К„„ между силами F> и

Р называется коэффициентом передачи усилия в канале возврата шарикового винтового механизма. Плавность работы зависит от величины Кпч. При входе шариков в натяг желательно, чтобы на него действовала как можно большая сила F . В этом случае самозаклинивание шариков происходит более плавил, так как ошибка места сопряжения канала возврата с резьбой гайки, вызванная их изготовлением, оказывает меньшее влияние.

На фиг.2 показано расположение шариков, когда Кп имеет максимальное значение, на фиг.З вЂ” минимальное. Результаты расчета íà 3ВМ представлены на фиг.5.

Как следует из графика, максимальное значение Кп = 0,6. В этом случае канал возврата ймеет оптимальную длину, т.е. 1 Кп t, где t — шаг резьбы, 2,0086 Кп 2,022, а расположение шариков соответствует расположению на фиг.2. С изменением этой утины на- величину + hl мм коэффициент Кп снижается и может достигать значения 0,3. Граничные значения коэффициента Кп соответствуют минимальному ($ = 2,18, Кр 2,008) и максимальному (g = 6,05, Кп = 2,022) углу наклона витков резьбы 3" предусмотренные нормально станкостроения

Н23-7.

Предлагаемый шариковый винтовой механизм обладает высокой плавностью работы, что влечет sa собой увеличение долговечности в 1,1-1,2 раза.

1089333!

089333 3 8 1 0 +1 +Я +3 Ф 5 at

Äèå. Х

Составитель P.Îæèíà

Редактор О.Сопко Техред А.Ач Корректор А.Дзятко

Заказ 2903733 Тираж 913 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по .делам изобретений и открытий

II3035, Москва, Ж-35, Раушская.наб., д. 4/5

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