Винтовая пара с трением качения

 

Изобретение относится к общему машиностроению и может быть использовано в механических приводах. Винтовая пара содержит винт с резьбовыми канавками. Сечение винта в плоскости, перпендикулярной его оси, имеет звездообразную форму с равномерно расположенными по окружности выступами для удержания шариков. Гайка имеет беговые дорожки, выполненные на ее внутренней поверхности и взаимодействующие с шариками, помещенными между винтами резьбы. Угол наклона винтовой линии резьбовых канавок равен двум углам трения. Изобретение позволяет повысить долговечность механизма, упростить сборку и расширить кинематические возможности винтовой пары. 2 ил.

Изобретение относится к общему машиностроению и может быть использовано в механических приводах.

Известная многозаходная винтовая пара с трением качения (Павлов Б.И. Шариковые механизмы в приборостроении, Ленинград, Машиностроение, 1968, стр. 38 - 56, 86 - 89) имеет шарики, заложенные между витками винта и гайки. Витки на винте и гайке выполнены в виде винтовых канавок с одинаковым числом заходов. Кинематический шаг винтовой пары равен шагу винтовой канавки, умноженному на число заходов винта.

Недостаток винтовой пары заключается в том, что шарики, заложенные между витками винта и гайки, непрерывно перемещаются вдоль оси винта и выходят за пределы гайки. Для обеспечения непрерывного потока шариков в пределах гайки в этих конструкциях требуется устройство для возврата шариков.

Также известна многозаходная винтовая пара с трением качения (авт. свид. СССР 121323), в которой гайка выполнена в виде набора колец, жестко установленных в одном корпусе. Кольца снабжены на внутренних поверхностях беговыми дорожками, каждая из которых взаимодействует с шариками. Шарики помещены между витками резьбы винта по одному в каждом заходе и заключены в сепаратор. Недостаток конструкции - низкая долговечность винтовой пары и затруднительная сборка из-за наличия сепаратора. Другой недостаток - ограничена кинематическая возможность винтовой пары, так как применение сепаратора требует увеличение числа заходов резьбы винта.

Наиболее близким аналогом является винтовая пара (Турпаев А.И. Винтовые механизмы и передачи. Москва, Машиностроение, 1982, стр. 118), которая содержит многозаходный винт с резьбовыми канавками, сечение которого в плоскости, перпендикулярной его оси, имеет звездообразную форму с равномерно расположенными по окружности выступами для удержания шариков, гайку с беговыми дорожками, выполненными на ее внутренней поверхности и взаимодействующими с шариками, помещенными между витками резьбы, при этом беговые дорожки на гайке выполнены в виде замкнутых кольцевых проточек. Недостаток устройства - возможность проскальзывания шарика как относительно резьбовых канавок винта, так и беговых дорожек гайки.

Задачей изобретения является повышение долговечности, упрощение сборки и расширение кинематических возможностей винтовой пары с трением качения, а также увеличение передаваемых усилий.

Задача решается тем, что в винтовой паре с трением качения, содержащей винт с резьбовыми канавками, сечение которого в плоскости, перпендикулярной его оси, имеет звездообразную форму с равномерно расположенными по окружности выступами для удержания шариков, и гайку с беговыми дорожками, выполненными на ее внутренней поверхности и взаимодействующими с шариками, помещенными между витками резьбы, угол наклона винтовой линии резьбовых канавок равен двум углам трения.

Предлагаемое решение иллюстрируется графическими материалами, где на фиг. 1 изображено расположение шариков в плоскостях, перпендикулярных оси винта (для наглядности шарики расположены в одной плоскости); на фиг. 2 изображен продольный разрез винтовой пары.

Винтовая пара с трением качения состоит из винта 1 с резьбовыми канавками "а", гайки 2, на внутренней поверхности которой выполнены кольцевые беговые дорожки "б". В беговых дорожках установлены шарики 3, размещенные между витками резьбы винта. В поперечных плоскостях шарики 3 удерживаются в необходимом положении равномерно расположенными выступами "в" резьбы винта.

Винтовая пара с трением качения работает следующим образом. При повороте винта 1 шарики 3, размещенные между витками резьбы винта, воздействуют на беговые дорожки и перемещают гайку 2 в осевом направлении. При этом шарики 3 за счет равномерно расположенных выступов резьбы винта располагаются таким образом, что каждый из них находится в контакте с беговой дорожкой гайки 2 и резьбовой канавкой винта 1. Этим компенсируются погрешности изготовления беговых дорожек гайки 2 и резьбовых канавок винта 1. (В винтовых парах с сепаратором взаимное расположение шариков определяется сепаратором).

Угол наклона винтовой линии выбирается исходя из условия отсутствия проскальзывания шарика как относительно резьбовых канавок винта 1, так и беговых дорожек гайки 2.

Формула изобретения

Винтовая пара с трением качения, содержащая винт с резьбовыми канавками, сечение которого в плоскости, перпендикулярной его оси, имеет звездообразную форму с равномерно расположенными по окружности выступами для удержания шариков, гайку с беговыми дрожками, выполненными на ее внутренней поверхности в виде замкнутых кольцевых проточек и взаимодействующими с шариками, помещенными между витками резьбы, отличающаяся тем, что угол наклона винтовой линии резьбовых канавок равен двум углам трения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2