Устройство для преобразования вращательного движения в поступательное на основе роликовинтовой передачи

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к винтовым механизмам. Ролико-винтовая передача содержит винт с резьбой и ролик с рабочей поверхностью в виде ряда кольцевых выступов. Резьба на винте и профили кольцевых выступов на рабочей поверхности ролика выполнены прямоугольными. Кольцевые выступы на рабочей поверхности ролика расположены с шагом t=рвcosψв, где рв - шаг резьбы винта; ψв - угол подъема резьбы винта. При этом указанные кольцевые выступы имеют ширину, равную половине шага кольцевого выступа ролика t/2, а высоту, равную высоте выступа резьбы винта. Причем оси винта и ролика скрещиваются под углом ψв, который составляет 3-15° в зависимости от числа заходов и диаметра резьбы винта. Решение направлено на повышение нагрузочной способности передачи. 8 ил.

 

Изобретение относится к области механических передач, содержащих, главным образом, винтовые механизмы с роликами, детали, необходимые для применения этих элементов и преобразующие вращательное движение одних звеньев в поступательное движение других.

Известна (Крайнев А.Ф. Детали машин. Словарь-справочник. - М.: Машиностроение, 1992. - С.203, схема а) ролико-винтовая передача, включающая винт и один или несколько роликов, причем оси винта и роликов параллельны, причем ролик имеет вид гайки с внутренним диаметром резьбы большим, чем наружный диаметр резьбы винта, а шаг резьбы ролика равен шагу резьбы винта, но угол подъема отличается от угла подъема резьбы винта. Ролик охватывает винт таким образом, что его резьбовые выступы входят во впадины резьбы винта, и установлен на подшипниках с возможностью вращения относительно своей оси в корпусе.

Недостатком данной ролико-винтовой передачи являются высокие контактные напряжения между резьбовыми выступами винта и ролика, ограничивающие нагрузочную способность передачи.

Известна (Крайнев А.Ф. Детали машин. Словарь-справочник. - М.: Машиностроение, 1992. - С.203, схема б) также передача, содержащая ролик, выполненный в виде цилиндра с наружной резьбой, которая имеет тот же шаг, что и винт, но другой угол подъема. Ролик установлен на подшипниках с возможностью вращения относительно своей оси в ползуне таким образом, что его резьбовые выступы входят во впадины резьбы винта.

Недостатком данной ролико-винтовой передачи являются высокие контактные напряжения между резьбовыми выступами винта и ролика, ограничивающие нагрузочную способность передачи.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому устройству является ролико-винтовая передача (Крайнев А.Ф. Детали машин. Словарь-справочник. - М.: Машиностроение, 1992. - С.203, схема в), в которой рабочая поверхность одного из звеньев, обычно ролика, выполнена в виде кольцевых выступов, имеющих профиль, подобный профилю резьбы, и расположенных с шагом, равным шагу резьбы винта. В этом случае за один оборот винта ползун перемещается на величину хода резьбы.

Недостатком данной ролико-винтовой передачи являются высокие контактные напряжения, ограничивающие нагрузочную способность передачи.

Цель изобретения - повышение нагрузочной способности ролико-винтовой передачи.

Указанная цель достигается тем, что в ролико-винтовой передаче резьба на винте и профили кольцевых выступов на рабочей поверхности ролика выполнены прямоугольными.

Сущность изобретения заключается в том, что резьба на винте и профили кольцевых выступов на рабочей поверхности ролика выполнены прямоугольными, при этом для вхождения выступов роликов между витками резьбы винта необходимо, чтобы кольцевые выступы на рабочей поверхности ролика были расположены с шагом

t=pвcosψв

где рв - шаг резьбы винта;

ψв - угол подъема резьбы винта,

и имели ширину, равную половине шага кольцевого выступа ролика t/2, а высоту, равную высоте выступа резьбы винта, причем оси винта и ролика скрещиваются под углом ψв который составляет 3-15 градусов в зависимости от числа заходов и диаметра резьбы винта.

На фиг.1 представлена схема ролико-винтовой передачи с внутренними кольцевыми выступами прямоугольного профиля, при этом оси ролика и винта скрещиваются под углом ψв, который составляет 3-15 градусов в зависимости от числа заходов и диаметра резьбы винта, на фиг.2, 3, 4 приведены разрезы и сечения узлов схемы, на фиг.5 представлена схема ролико-винтовой передачи с наружными кольцевыми выступами прямоугольного профиля, при этом оси ролика и винта так же скрещиваются под углом ψв, составляет 3-15 градусов в зависимости от числа заходов и диаметра резьбы винта, на фиг.6, 7, 8 приведены разрезы и сечения.

На фиг.1 схема ролико-винтовой передачи включает ролик 1 с внутренними кольцевыми выступами, винт 2, опоры 3 и 4, закрепленные на основании 5. Ролик 1 посредством радиально-упорных подшипников 6 и 7 смонтирован в ползуне 8, расположенном с возможностью перемещения параллельно оси винта 2 в направляющих 9, также закрепленных на основании 5.

На фиг.5 схема ролико-винтовой передачи включает ролик 10 с наружными кольцевыми выступами, который посредством радиально-упорных подшипников 6 и 7 смонтирован в ползуне 8, расположенном с возможностью перемещения параллельно оси винта 2 в направляющих 9, также закрепленных на основании 5, а винт 2 установлен на опорах 3 и 4, закрепленных на основании 5.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Для обеспечения гарантированного качества контакта при различных углах подъема резьбы и параллельных осях звеньев предусматривается выполнение выпуклого резьбового профиля или профиля кольцевого выступа. В результате имеет место точечный контакт резьбовых выступов винта и кольцевых выступов роликов и, как следствие, высокие контактные напряжения, снижающие нагрузочную способность передачи.

На фиг.1 показано, что при вращении винта 2 ролик 1 вовлекается во вращение в том же направлении, что и винт 2, силами трения на боковых поверхностях 11 контактирующих профилей 12, 13. За один оборот винта 2 ролик 1 вместе с ползуном 8 переместится по направляющим 9 на расстояние, равное ходу резьбы, при этом направление вращения винта 2 против часовой стрелки, а принятым направлением резьбы - правым - обусловливается поступательное движение ползуна 8 в сторону опоры 4.

Такое взаимное расположение винта и ролика, когда оси скрещиваются под углом ψв, который составляет 3-15 градусов в зависимости от числа заходов и диаметра резьбы винта, обусловливает переход контакта боковых поверхностей резьбового и кольцевого выступов от точечного к плоскостному (фиг.2, 3), тем самым увеличивается нагрузочная способность ролико-винтовой передачи.

В случае внешнего расположения винта относительно ролика (фиг.5) при вращении винта 2 ролик 10 вовлекается во вращение в противоположном направлении относительно направления вращения винта 2 силами трения на боковых поверхностях 11 контактирующих профилей 12, 13. За один оборот винта 2 ролик 10 вместе с ползуном 8 переместится по направляющим 9 на расстояние, равное ходу резьбы, при этом направление вращения винта против часовой стрелки, а принятым направлением резьбы - правым - обусловливается поступательное движение ползуна 8 в сторону опоры 4.

Такое взаимное расположение винта и ролика обусловливает переход контакта боковых поверхностей резьбового и кольцевого выступов от точечного к плоскостному (фиг.7, 8), тем самым увеличивается нагрузочная способность ролико-винтовой передачи.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить нагрузочную способность ролико-винтовой передачи за счет перехода от точечного контакта поверхностей резьбового и кольцевого выступов к контакту по плоскостям, при этом ролико-винтовая передача с роликом с внутренними кольцевыми выступами является более компактной и обеспечивает большую площадь контактов резьбовых выступов с кольцевыми по отношению к ролико-винтовой передаче с роликом с наружными кольцевыми выступами.

Устройство для преобразования вращательного движения в поступательное на основе роликовинтовой передачи, содержащее винт с резьбой и ролик с рабочей поверхностью в виде ряда кольцевых выступов, расположенных с шагом, равным шагу резьбы винта, как с внутренними, так и наружными кольцевыми выступами прямоугольного профиля, отличающееся тем, что резьба на винте и профили кольцевых выступов на рабочей поверхности ролика выполнены прямоугольными, при этом для вхождения выступов роликов между витками резьбы винта необходимо, чтобы кольцевые выступы на рабочей поверхности ролика были расположены с шагом t=рвcosψв, где рв - шаг резьбы винта; ψв - угол подъема резьбы винта, и имели ширину, равную половине шага кольцевого выступа ролика t/2, а высоту, равную высоте выступа резьбы винта, причем оси винта и ролика скрещиваются под углом ψв, который составляет 3-15° в зависимости от числа заходов и диаметра резьбы винта.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для преобразования вращательного движения в поступательное. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к винтовым передачам. .

Изобретение относится к винтовым механизмам, в частности к гайкам роликовинтовой пары. .

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в суппортах металлорежущих станков. .

Изобретение относится к области машиностроения, а в частности к приборостроению для преобразования кругового движения в линейное в различных технологических устройствах.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности в приборостроении для преобразования вращательного движения в поступательное в различных технологических устройствах.

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

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к шаровинтовым редукторам. .

Изобретение относится к механизмам преобразования вращательного/линейного движения

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к механизмам преобразования вращательного движения в поступательное

Изобретение относится к машиностроению, а именно к гайкам

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для преобразования вращательного движения в поступательное

Изобретение относится к устройствам для преобразования вращательного движения в поступательное

Изобретение относится к линейному приводному механизму. Механизм содержит внешний цилиндрический корпус с внутренней винтовой дорожкой качения, внутренний цилиндрический корпус, приводной механизм, опорный механизм и устройство управления. Приводной механизм включает приводной вал с электродвигателем, гайку и механизм установки для гайки. Приводной механизм обеспечивает скольжение упомянутых цилиндрических корпусов друг относительно друга. Гайка установлена на приводном валу и совершает вращательное и поступательное движение внутри внешнего корпуса и содержит, с одной стороны, винтовой канал качения, проходящий вокруг гайки, а с другой стороны - зону рециркуляции. В зоне рециркуляции между каналом качения гайки и дорожкой качения расположены шарики. Опорный механизм состоит из опоры, связанной с валом, и опирается на дорожку качения, при этом вокруг опоры проходит винтовая резьба. Устройство управления для опорного механизма содержит механизм для приложения предварительного напряжения к гайке. Устройство управления сконструировано для удержания опорного механизма в нерабочем и рабочем положениях. В нерабочем положении существует зазор между опорным механизмом и дорожкой качения. Принятие рабочего положения на дорожке качения происходит под воздействием приложенного к приводному механизму осевого напряжения, большего, чем пороговое напряжение. Технический результат - повышение долговечности устройства. 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к авиастроению и может быть применено в приводе подвижной аэродинамической поверхности самолета, в частности в устройстве выдвижения закрылка. Привод закрылков самолета содержит две рычажные системы, имеющие шатуны, соединенные через кривошип с секционным основным валом, который установлен в опорах. Секции опорного вала соединены разъемными муфтами. Электромеханический привод секций основного вала имеет электродвигатель и датчик углового положения полого ротора, по меньшей мере, двухступенчатый волновой редуктор с телами вращения с полым выходным валом. Волнообразователь первой и второй ступеней состоит из двух эксцентриков с противоположно направленными эксцентриситетами, подшипников и рабочих колец. В сепараторе первой и второй ступеней размещены тела вращения, взаимодействующие с волновой поверхностью жесткого колеса соответствующей ступени. Между основным и полым выходным валами установлено управляемое устройство их разъединения. Технический результат - повышение надежности электромеханического привода. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к авиастроению и может быть применено в приводах подвижных аэродинамических поверхностей самолета, в частности предкрылков, закрылков, элеронов. Электромеханический линейный привод состоит из корпуса, расположенного внутри него электродвигателя с ротором, соединенным через волновой редуктор с винтом винтового или шарико-винтового механизма. Внутри корпуса с возможностью поступательного движения размещен толкатель, а также стопор. Упомянутый ротор соединен с датчиком его углового положения. Волновой редуктор является одноступенчатым и имеет размещенный на валу ротора волнообразователь, состоящий из двух эксцентриков с противоположно направленными эксцентриситетами с установленными на них подшипниками и рабочими кольцами. В сепараторе, который соединен с корпусом и охватывает волнообразователь, размещены тела вращения, взаимодействующие с рабочими кольцами. Жесткое колесо с внутренней волновой поверхностью охватывает сепаратор и имеет установленный соосно с ротором электродвигателя вал, соединенный с винтом непосредственно или через одну или несколько промежуточных ступеней. Технический результат - уменьшение габаритов и повышение КПД привода. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для преобразования вращательного движения управляющего двигателя в поступательное движение выходного звена. Электромеханический силовой мини-привод состоит из электродвигателя и корпуса, внутри которого расположены последовательно соединенные промежуточная волновая передача с телами качения и поступательная передача с выходным звеном. Входным звеном промежуточной волновой передачи является механический преобразователь с эксцентриковыми втулками, а выходным звеном - сепаратор с телами качения. Сепаратор выполнен заодно с входным звеном поступательной передачи, шарики которой контактируют с наружной поверхностью выходного звена и внутренней поверхностью корпуса. Электродвигатель размещен в корпусе силового мини-привода. Ротор электродвигателя, эксцентриковые втулки и вал механического волнообразователя промежуточной волновой передачи выполнены в виде пустотелых валов и связаны между собой через две последовательно соединенные фрикционные электромагнитные муфты, закрепленные на корпусе. На внутренней поверхности пустотелого вала механического волнообразователя имеется канавка, внутри которой размещены опорные ролики, контактирующие с наружной поверхностью выходного звена поступательной передачи. Обеспечивается уменьшение массогабаритных показателей при сохранении высокого КПД. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к редукторам, предназначенным для увеличения числа оборотов. Тороидально-винтовой редуктор-преобразователь включает винт, выполненный в виде тора, с непрерывной резьбой на поверхности по всей длине окружности тора, преобразователь со средством контакта во внутренней цилиндрической полости, выполненный с возможностью осуществления вращательного движения вокруг своей оси посредством зацепления средства контакта с резьбой винта, размещенного во внутренней цилиндрической полости преобразователя с возможностью осуществления непрерывного поступательного движения винта через внутреннюю цилиндрическую полость преобразователя. Средство контакта может быть выполнено в виде шариков, сопряженных с отверстиями в теле преобразователя, а непрерывная резьба выполнена однозаходной или многозаходной. Обеспечивается увеличение числа оборотов. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх