Роликовый винтовой механизм

 

Изобретение относится к механизмам для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот. Роликовый винтовой механизм содержит ходовой винт и гайку с установленными на осях роликами. Ролики взаимодействуют с рабочей поверхностью резьбы ходового винта. Гайка выполнена в виде обоймы со сквозным квадратным отверстием, ось которого совмещена с осью ходового винта. Резьба последнего выполнена прямоугольной формы. Ролики установлены внутри квадратного отверстия гайки во впадинах резьбы винта и ось их вращения перпендикулярна оси винта. Рабочие поверхности роликов выполнены сферическими, обеспечивающими точечный контакт с рабочей поверхностью винта. Центр сферы расположен на средней линии резьбы. Боковые поверхности роликов выполнены коническими или с обнижениями. На гайке выполнены зацепы, расположенные в ответных пазах штанги, установленной вдоль оси винта. Описанное выполнение роликового механизма обеспечивает повышение надежности работы механизма в затрудненных условиях эксплуатации. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к механизмам для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот.

Известна многозаходная винтовая пара с трением качения (патент N 2044198), содержащая винт, гайку с беговыми дорожками и шарики, каждый из которых размещен в соответствующей беговой дорожке гайки и предназначен для взаимодействия с соответствующими парами витков резьбы винта. На наружной или внутренней поверхностях гайки выполнена по крайней мере одна канавка. Передача снабжена дополнительными шариками, каждый из которых установлен в соответствующей канавке гайки, и кольцами, установленными на соответствующих поверхностях гайки. Кольца предназначены для взаимодействия с соответствующими дополнительными шариками.

Недостатком данной конструкции является низкий КПД передачи при работе в затрудненных условиях эксплуатации (пыль, грязь, песок и т.д.). При попадании инородных частиц в беговые дорожки винтовой пары КПД передачи снижается, что может вызвать заклинивание механизма.

Известен роликовый винтовой механизм (а.с. N 1803660), содержащий ходовой винт и гайку, выполненную в виде скобы с отверстиями, оси которых перпендикулярны оси ходового винта, кронштейнов, каждый из которых установлен в соответствующем отверстии скобы, и роликов, каждый из которых установлен на соответствующем кронштейне с возможностью вращения, при этом ролики расположены со смещением вдоль оси винта на величину, кратную шагу его резьбы.

Наружная поверхность роликов выполнена цилиндрической. Оси вращения роликов расположены в плоскостях, нормальных к рабочей поверхности резьбы винта и параллельны этой поверхности. Ролики установлены с возможностью взаимодействия своей наружной поверхностью с рабочей поверхностью резьбы винта. Между нерабочей поверхностью резьбы винта и обращенными к ней торцами роликов имеются зазоры.

Недостатком указанного роликового винтового механизма является наличие осевого люфта гайки относительно винта и гайки относительно корпуса. Наличие люфтов приводит к рассогласованию перемещения гайки относительно угла поворота винта. Для устранения осевого люфта гайки относительно винта применяются регулировочные шайбы, которые осуществляют поджим роликов к боковой поверхности винтовой нарезки. Наличие регулировочных шайб не обеспечивает взаимозаменяемости деталей механизма, усложняет его наладку.

Задачей предполагаемого изобретения является повышение надежности работы механизма. Задача решается тем, что в известной конструкции роликового винтового механизма, содержащего ходовой винт и гайку с установленными на осях роликами, взаимодействующими с рабочей поверхностью резьбы ходового винта, гайка выполнена в виде обоймы со сквозным квадратным отверстием. Ось квадратного отверстия совмещена с осью ходового винта, резьба которого выполнена прямоугольной формы. Ролики установлены внутри квадратного отверстия гайки во впадинах резьбы винта. Ось вращения роликов перпендикулярна оси винта. Рабочие поверхности роликов выполнены сферическими, обеспечивающими точечный контакт с рабочей поверхностью винта. Центр сферы расположен на средней линии резьбы, а боковые поверхности роликов выполнены коническими или с обнижениями. На гайке выполнены зацепы, расположенные в ответных пазах штанги, установленной вдоль оси винта.

Техническое решение поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 изображен общий вид винта с роликами, на фиг. 2 - гайка в разрезе, на фиг. 3 - поперечное сечение по оси одного из роликов.

Роликовый винтовой механизм содержит ходовой винт 1 и гайку 3. В отверстиях гайки 3 на осях 4 закреплены ролики 2, взаимодействующие с рабочей поверхностью "а" прямоугольной резьбы винта. Ролики 2 устанавливаются изнутри квадратного отверстия "б", выполненного в гайке 3, и фиксируются от выпадания внутренней поверхностью резьбы ходового винта. Ось квадратного отверстия "в" совмещена с осью "г" ходового винта 1. Рабочие поверхности роликов "д" выполнены сферическими. На гайке 3 выполнены зацепы "е", расположенные в ответных пазах "ж" штанги 5. Оси роликов 4 жестко закреплены в отверстиях гайки 3. Боковые поверхности "з" роликов 2 имеют коническую форму для уменьшения трения о внутреннюю поверхность резьбы винта.

Роликовый винтовой механизм работает следующим образом. При повороте винта 1 ролики 2 обкатываются по рабочим поверхностям "а" резьбы и перемещают гайку 3 вдоль оси "г" винта 1 по направляющим пазам "ж" штанги 5.

В затрудненных условиях эксплуатации первый ролик освобождает рабочую канавку от грязи, песка и обеспечивает более легкие условия работы последующим роликам.

Применение ходового винта с прямоугольной резьбой, выполнение рабочей поверхности роликов в виде сферы, а боковых поверхностей коническими, обеспечивает надежную работу механизма в затрудненных условиях эксплуатации.

Выполнение на гайке зацепов, расположенных в ответных пазах штанги, установленной вдоль оси винта, повышает жесткость конструкции механизма.

Источники информации 1. Патент N 2044198.

2. Авторское свидетельство N 1803660.

Формула изобретения

Роликовый винтовой механизм, содержащий ходовой винт и гайку с установленными на осях роликами, взаимодействующими с рабочей поверхностью резьбы ходового винта, отличающийся тем, что гайка выполнена в виде обоймы со сквозным квадратным отверстием, ось которого совмещена с осью ходового винта, резьба которого выполнена прямоугольной формы, ролики установлены внутри квадратного отверстия гайки во впадинах резьбы винта, ось вращения роликов перпендикулярна оси винта, рабочие поверхности роликов выполнены сферическими, обеспечивающими точечный контакт с рабочей поверхностью винта, центр сферы расположен на средней линии резьбы, а боковые поверхности роликов выполнены коническими или с обнижениями, при этом на гайке выполнены зацепы, расположенные в ответных пазах штанги, установленной вдоль оси винта.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3