Шариковый винтовой механизм

 

Изобретение относится к машиностроению , непосредственно к передачам, преобразующим вращательное движение в поступательное , в частности в приводах металлорежущих станков. Целью изобретения является повышение точности позиционирования и повышение жесткости и нагрузочной способности за счет снабжения механизма клинообразными элементами и дугообразными отражателями. Корпус имеет торцовую ступенчатую расточку. Клинообразные элементы своими вершинами закреплены в винтовой канавке винта а основаниями - на ступенчатых торцах подвижных полугаек, дугообразные отражатели охватывают основания клинообразных элементов. 7 ил. (Л с:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.Я0„„1263947 А1 (50 4 Е 16 Н 25/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3878032/25-28 (22) 05.04.85 (46) 15.10.86. Бюл. № 38 (71) Краматорское специальное проектноконструкторское и технологическое бюро по модернизации и технологии ремонта оборудования (72) В. И. Мариич, В. И. Ковалейко и В. И. Козлов (53) 621.833.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1048205, кл. F 16 Н 25/22, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 1079926, кл. F 16 Н 25/22, 1982.

1(84) ШАРИКОВЫЙ ВИНТОВОЙ МЕХАНИЗМ (57) Изобретение относится к машиностроению, непосредственно к передачам, преобразующим вращательное движение в поступательное, в частности в приводах металлорежущих станков. Целью изобретения является повышение точности позиционирования и повышение жесткости и нагрузочной способности за счет снабжения механизма клинообразными элементами и дугообразными отражателями. Корпус имеет торцовую ступенчатую расточку. Клинообразные элементы своими вершинами закреплены в винтовой канавке винта, а основаниями — на ступенчатых торцах подвижных полугаек, дугообразные отражатели охватывают основания клинообразных элементов. 7 ил.

1263947

Изобретение относится к машиностроению, непосредственно к передачам, преобразующим вращательное движение в поступательное, в частности в приводах подач металло режу щи х ста н ко в.

Цель изобретения — — повышение точности позиционирования, жесткости и нагрузочной способности за счет выполнения торцовой ступенчатой расточки в корпусе и снабжения механизма клинообразными элементами и дугообразными отражателями.

На фиг. 1 изображен шариковый винтовой механизм, частичный продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А — -А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б «а фиг. 1; на фиг. 4 — разрез  — В на фиг. 1; на фиг. 5— разрез à — Г на фиг. 1; на фиг. 6 — - разрез Д вЂ” Д на фиг. 3; на фиг. 7 — — узел перемещения шариков между подвижными полугайками, вид E на фиг. 6.

Шариковый винтовой механизм содержит корпус 1 (фиг. 1), установленные в нем винт 2, шарики 3, две подвижные полугайки 4 и 5 с зубчатыми венцами на образующих поверхностях и винтовыми устройствами поворота подвижных полугаек, каждое из которых выполнено в виде винта 6, зафиксированного в корпусе 1 от осевого смещения гайкой 7 (фиг. 4).

На внутренних поверхностях корпуса 1 и подвижных полугаек 4, 5 под шарики 3 выполнены винтовые канавки, которые имек>т шаг и глубину, аналогичные винтовой канавке винта 2 (фиг. 1, 6).

Подвижные полугайки 4 и 5 размещены в расточке корпуса 1 с возможностью поворота вокруг оси симметрии и зафиксированы от осевого смещения крышкой 8.

Для предотвращения самопроизвольного поворота подвижных полугаек 4 и 5 предусмотрен механизм их фиксации, выполненный в виде винта 9, гайки 10 и втулки 11, причем гайка 10 и втулка 11 выполнены с криволинейными поверхностями, охватывающим и образующие поверхности подвижных полугаек 4 и 5 (фиг. 4).

Для обеспечения перемещения шариков 3 по замкнутому. контуру в корпусе 1 выполнен возвратный канал 12.

По наименьшему диаметру торцовой поверхности расточки корпуса 1 закреплено основание клинообразного элемента 13.

Такие же клинообразные элементы 14 в 17 закреплены основаниями на торцовых поверхностях меньшего диаметра ступени каждой подвижной полугайки 4 и 5 и на торцовой поверхности расточки корпуса. Вершины клинообразных элементов 13 — 17 закреплены в винтовой канавке винта 2.

На торцовых поверхностях большего диаметра подвижных полугаек 4 и 5, обращенных в сторону торцовой поверхности расточки корпуса l, закреплены дугообразные отражатели 18 и 19.

Зо

S0

При этом на обеих торцовых поверхностях подвижных полугаек 4 и 5 и на торцовой поверхности расточки корпуса 1 выполнены дугообразные каналы 20 перехода шариков, которые не отличаются между собой (Io форме. Размещение канала 20 по одному торцу каждой из подвижных полугаек 4 и 5 смещено на 180 от размещения такого же дугообразного канала по другому торцу подвижной полугайки.

Крепление клинообразных элементов 13—

17 и дугообразных отражателей 18, 19 выполнено одинаковым. Таким образом, в сборе с клинообразными элементами 13 — 17 и отражателями 18, 19 подвижные полугайки 4, 5 являются взаимозаменяемыми. При установке подвижных полугаек т 4 и 5 в корпус 1 следят за тем, чтобы отражатели 18, 19 были обращены в сторону торцовой поверхности расточки корпуса 1.

Со стороны крышки 8 в корпусе 1 установлен вкладыш 21, в котором выполнен дугообразный участок возвратного канала 12 (фиг. 5 и 6, стрелками показано направление движения шариков).

Шариковый винтовой механизм работает следующим образом.

В исходном положении механизм винт 9 завинчивают до упора в гайку 10 и тем самым обеспечивают фиксацию настроечных гаек 4 и 5 от самопроизвольного поворота.

При вращении винта 2 корпус 1 приобретает поступательное перемещение, которое сопровождается перемещением шариков 3 по винтовым канавкам корпуса 1, винта 2, подвижных полугаек 4 и 5, а также по возвратному каналу 12 и каналу 20 перехода шариков. При этом, если, например, шарики 3 перемещаются по возвратному каналу 12 влево (фиг. 6), то, попадая на винт 2, они опускаются по видимой er o стороне и поднимаются по невидимой на фиг. 6 стороне этого винта.

При подходе (к первому) клинообразному элементу 1, основание которого закреплено по наименьшему диаметру торцовой поверхности расточки корпуса, шарики 3 входят в контакт с его вершиной и попадают в переходной канал 20, выполненный на торцовой поверхности расточки корпуса 1 (фиг. 3) и, входя в контакт с первым отражателем 18, который закреплен на левой торцовой поверхности подвижной полугайки 4, переходят в канал 20, выполненный по левому торцу подвижной полугайки 4 (фиг. 6). По этому каналу шарики 3, перемегцаясь по часовой стрелке вдоль (второго) клинообразного элемента 14 (закрепленные на левой наименьшего диаметра торцовой поверхности подвижной полугайки 4), попадают в винтовую канавку винта 2 (фиг. 2). Совершив движение по винтовым канавкам винта 2 и подвижной полугайки 4, шарики 3 подходят к (третьему) клино1263947

3 образному элементу 15 (фиг. 1) и перемещаются в переходной канал 20, выполненный с правой торцовой поверхности подвижной полугайки 4. Перемещаясь по этому каналу, шарики 3 входят в контакт с вторым отражателем 19, который закреплен на левой торцовой поверхности наибольшего диаметра подвижной полугайки 5, и поступают в канал 20, выполненный с левой торцовой поверхности подвижной полугайки 5 (фиг. 7)

По этому каналу шарики 3 перемещаются 1 вдоль (четвертого) клинообразного элемента 16 и попадают в винтовую канавку винта 2. Совершив движение по винтовым канавкам винта 2 и подвижной полугайки 5 шарики 3 подходят к (пятому) клинообразному элементу 17 (фиг. 5) и поступают в переходной канал 20, выполненный с правой стороны подвижной полугайки 5. По этому каналу шарики 3 перемещаются вдоль (пятого) клинообразного элемента 17 в возвратный канал 12. Далее цикл повторяется.

При вращении винта 2 в противоположном направлении шарики 3 изменяют направление движения на противоположное, т.е. перемещаются против стрелок. Изменяет направление поступательного вращения на противоположное и корпус 1.

Для устранения осевого зазора и создания внутреннего натяга в системе корпус 1— винт 2 — шарики 3 — подвижные полугай-, ки 4, 5 вывинчивают на 2 — 3 оборота винт 9 из гайки 10 и тем самым подготавливают подвижные полугайки 4 и 5 для возможности поворота в угловом направлении, при неизменном осевом их расположении.

Вращая поочередно полугайки 4 и 5 относительно корпуса 1 (фиг. 6) с помощью регулировочных винтов 6, выполняют бесступенчатую тонкую регулировку и получают необходимый натяг в собранном шариковом винтовом механизме. Устранение осевого зазора и создание натяга в системе корпус 8 винт 2 — шарики 3 — подвижные полугайки 4 и 5 повышает жесткость и нагрузочную способность передачи и обеспечивает высокую точность позиционирования.

Винт 9 завинчивают до упора в гайку10 и тем самым фиксируют подвижные полугайки 4 и 5. На этом настройка шарикового винтового механизма завершается.

Формула изобретения

Шариковый винтовой механизм, содержащий корпус, установленные в нем винт, взаимодействующие с ним две подвижные в осевом направлении полугайки с зубчатыми венцами и торцовыми ступенчатыми поверхностями и устройство для выборки зазора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности позиционирования, повышения жесткости и нагрузочной способности, корпус имеет торцовую ступенчатую расточку, соответствующую торцовым ступенчатым поверхностям полугаек, на обращенных друг к другу торцовых поверхностях полугаек и на соответствующей торцовой поверхности расточки корпуса выполнены каналы перехода шариков, механизм снабжен клинообразными элементами, вершины которых закреплены в винтовой канавке винта, а основания — на торцовых поверхностях меньшего диаметра ступени каждой полугайки и на торцовой поверхности расточки корпуса, обращенной к соответствующему торцу полугайки, и двумя дугообразными отражателями, охватывающими основание соответствующих клинообразных элементов.!

263947

1263947

8-В

1263947

Редактор М. Товтин

Заказ 5545/38

Составитель Р. Ожина

Техред И. Верес Корректор А. Тяско

Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ПГГП «Патент», г. Ужгород, ул. Г!роектная, 4