Винтовая передача параллельной схемы

Авторы патента:


Винтовая передача параллельной схемы
Винтовая передача параллельной схемы
Винтовая передача параллельной схемы
Винтовая передача параллельной схемы
Винтовая передача параллельной схемы
Винтовая передача параллельной схемы
Винтовая передача параллельной схемы
Винтовая передача параллельной схемы
Винтовая передача параллельной схемы
Винтовая передача параллельной схемы

 


Владельцы патента RU 2619487:

Ан И-Кан (RU)

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к механическим предачам. Винтовая передача параллельной схемы содержит винт (1), гайки (2), ролики (4) в сепараторах (5), стакан (6), поводки (7) и вилки (11). Гайки с роликами объединены группой Ассура с помощью поводков. Ролики (12) исключают относительное вращение гаек (2). Ролики (4) и гайки (2) имеют равенство шагов резьбы и ее углов наклона, при этом указанные углы наклона не совпадают с углом наклона резьбы винта (1). На звенья группы Ассура действует суммарная нагрузка от всех гаек. Группа Ассура является статически определимой кинематической цепью и распределение усилий в кинематических парах и на звеньях происходит однозначно. Достигается повышение нагрузочной способности. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Изобретение относится к механическим передачам и предназначено для передачи энергии от входного к выходному звену с преобразованием вращательного движения в поступательное и может найти применение в самых различных отраслях техники и промышленности.

Из патентной документации (US 2683379; US 2015/0233456 A1; SU 737687; RU 2392517; RU 2463500) и научно-технической литературы (Блинов Д.С. Планетарные роликовинтовые механизмы. Конструкции, методы расчетов. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. - 222 с.; Морозов В.В. Роликовинтовые механизмы. Кинематические характеристики. - Владимир: Изд-во ВлГУ, 2005. - 78 с.) известно значительное количество планетарных роликовинтовых механизмов. Основными элементами передачи являются: гайка, ролики, винт, сепараторы и зубчатые венцы. Передача сходна с планетарным редуктором Джемса (Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. - М.: Наука, 1988. - 640 с.)* (заимствованы термины, используемые в данном описании): гайка и винт выполняют роль солнечных колес; ролики служат сателлитами, а сепараторы выполняют функцию водила. Для того чтобы аксоиды (начальные поверхности) роликов и гайки перекатывались без скольжения, предусмотрены синхронизаторы из зубчатых передач. Поступательное перемещение выходного звена происходит за счет разных углов наклона резьб винта и роликов.

Известна планетарная роликовинтовая передача по патенту RU 2451220, которая является наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения, вследствие чего она принята за прототип. Передача содержит гайку, ролики, винт, два сепаратора и два зубчатых венца. Ролики совершают планетарные движения относительно гайки и винта. Аксоиды (начальные поверхности) роликов и гайки перекатываются без скольжения за счет равенства шагов и углов наклона резьб, сепараторов, а также синхронизирующих зубчатых передач, составленных из зубчатых венцов, запрессованных в гайку с двух сторон и зубьев, размещенных на концах роликов. Причем передаточное отношение зубчатых передач строго увязано с размерами аксоид (начальных поверхностей) роликов и гайки. Ролики, совершая планетарное движение относительно винта, одновременно получают поступательное движение вдоль оси винта за счет разных углов наклона резьб ролика и винта. При этом шаги сопряженных резьб равны. Рассматриваемая планетарная роликовинтовая передача условно имеет одну степень свободы, а фактически обладает двумя степенями свободы.

Упомянутая планетарная роликовинтовая передача обладает многими достоинствами, в частности, высоким КПД, а также большим диапазоном передаточных отношений. Наряду с положительными качествами рассмотренные передачи обладают и недостатками:

- увеличение нагрузочной способности передачи связано с увеличением диаметра винта, высоты гайки и роликов;

- трудоемкость изготовления высоких гаек;

- увеличение чувствительности передачи к различного рода погрешностям с увеличением высоты гайки.

Поставлена задача - разработать планетарную роликовинтовую передачу, лишенную указанных выше недостатков, обладающую высоким КПД, а также повышенной нагрузочной способностью.

Поставленная задача решена следующим образом. Винтовая передача параллельной схемы содержит винт; несколько гаек с одинаковыми резьбами, каждая из которых содержит ролики, установленные с возможностью совершать планетарные движения относительно гайки и винта, причем в каждом случае сепараторы, в которые установлены ролики, и синхронизирующие зубчатые колеса, размещенные на гайке и роликах, а также равенство шагов и угла наклона резьб гайки и роликов, не позволяют последним перемещаться относительно гайки в осевом направлении, при этом винт и гайки с роликами установлены с возможностью в относительном вращательном движении получать поступательное движение вдоль своих осей в силу неравенства углов наклона резьб роликов и винта при равенстве шагов.

Отличительным признаком данного изобретения является то, что все гайки связаны между собой поводками группы Ассура и при этом на звенья группы Ассура действует суммарная нагрузка от всех гаек. Кроме того, ролики установлены с возможностью синхронизированного перемещения осей всех роликов для исключения возникновения дополнительных степеней свободы передачи.

В предложенном изобретении гайки с роликами, установленные на одном винте и связанные между собой поводками группы Ассура, несут вполне определенную нагрузку. Связано это с тем, что группа Ассура является статически определимой кинематической цепью и распределение усилий в кинематических парах и на звеньях происходит однозначно. Сказанное позволяет для передачи нагрузки использовать одновременно несколько гаек с размещенными в них роликами.

Далее изобретение иллюстрируется чертежами, на которых изображено:

- на фиг. 1 - продольный разрез винтовой передачи параллельной схемы (см. фиг. 2, разрез по А-А);

- на фиг. 2 - поперечный разрез винтовой передачи параллельной схемы (см. фиг. 1, разрез по Б-Б);

- на фиг. 3 - поперечный разрез винтовой передачи параллельной схемы (см. фиг. 1, разрез по В-В);

- на фиг. 4 - фрагмент горизонтального разреза винтовой передачи параллельной схемы (см. фиг. 1, разрез по Г-Г);

- на фиг. 5 и фиг. 6 - трехмерные модели сепараторов;

- на фиг. 7 и фиг. 8 - трехмерные модели поводков;

- на фиг. 9 - трехмерная модель вилки.

Винтовая передача параллельной схемы содержит:

винт 1 (фиг. 1-3); две гайки 2 (фиг. 1-3), в которые с двух сторон запрессованы зубчатые венцы 3 (фиг. 1); с каждой гайкой 1 взаимодействует по десять роликов 4 (фиг. 1-3), которые позиционируются с помощью сепараторов 5 (фиг. 1, 5, 6); стакан 6 (фиг. 1-3) с двумя крышками 8 (фиг. 1-3), внутри которого находятся шесть поводков 7 (фиг. 1-4, 7, 8); девять пальцев 9 (фиг. 1-4), связывающие между собой поводки 7 и гайки 2; шесть подшипников 10 (фиг. 1, 2, 4); три вилки 11 (фиг. 1-3, 9), вставленные в гнезда стакана 6; ролики 12 (фиг. 1-3), исключающие относительное вращение гаек 2; винты 13 (фиг. 1); винты 14 (фиг. 1); стопорные кольца 15 (фиг. 1); стопорные кольца 16 (фиг. 2-4); фиксаторы 17 (фиг. 1-3).

Винтовая передача параллельной схемы работает следующим образом.

Рассмотрим случай, когда винт является входным звеном и совершает вращательное движение, а выходным звеном - стакан, перемещающийся поступательно вдоль оси.

При сообщении вращательного движения винту 1 ролики 4, обкатываясь по поверхностям винта и гаек 2, удерживаемых роликами 12, крышками 8, винтами 13 и стаканом 6, совершают планетарные движения относительно винта 1 и гаек 2. При этом ролики 4 не имеют возможность двигаться относительно гаек 2 в осевом направлении из-за равенства угла наклона резьб, а также сепараторов 5 и передачи с зубчатыми венцами 3. При совершении планетарного движения относительно винта 1 ролики 4 дополнительно получают поступательное движение вдоль оси винта, так как углы наклона резьб разные, хотя шаги одинаковые. Осевое перемещение роликов 4 передается гайкам 2, затем через пальцы 9 поводкам 7, далее подшипникам 10 и вилкам 11, закрепленным винтами 14 в стакане 6.

Для обеспечения работоспособности передачи необходимо при сборке предусмотреть острый угол α и зазор δ (фиг. 1), а также для сохранения величины зазора δ синхронизировать перемещение осей роликов 4 (пример решения при помощи сепараторов показан на фиг. 5, 6).

Предложенное изобретение позволит увеличить нагрузочную способность передачи (двукратно в рассмотренном примере), не меняя размеры винта и гайки, а за счет распределения общей нагрузки на отдельные внутренние передачи. При этом КПД передачи остается без изменения.

1. Винтовая передача параллельной схемы содержит винт, несколько гаек с одинаковыми резьбами, каждая из которых содержит ролики, установленные с возможностью совершать планетарные движения относительно гайки и винта, причем в каждом случае сепараторы, в которые установлены ролики, и синхронизирующие зубчатые колеса, размещенные на гайке и роликах, а также равенство шагов и угла наклона резьб гайки и роликов не позволяют последним перемещаться относительно гайки в осевом направлении, при этом винт и гайки с роликами установлены с возможностью в относительном вращательном движении получать поступательное движение вдоль своих осей в силу неравенства углов наклона резьб роликов и винта при равенстве шагов, отличающаяся тем, что все гайки связаны между собой поводками группы Ассура и при этом на звенья группы Ассура действует суммарная нагрузка от всех гаек.

2. Винтовая передача параллельной схемы по п. 1, отличающаяся тем, что ролики установлены с возможностью синхронизированного перемещения осей всех роликов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к механическим передачам. Устройство для преобразования вращательного движения в поступательное на основе роликовинтовой передачи, содержащее винт и несколько роликов с кольцевыми выступами, снабжено гайкой, а резьба на винте и гайке и профили кольцевых выступов выполнены прямоугольными.

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к устройствам преобразования вращательного движения в поступательное. Устройство для преобразования вращательного движения в поступательное движение состоит из винта (1) и сборного корпуса.

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к преобразованию вращательного движения в поступательное и обратно, а именно передаче винт-гайка.

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.

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для преобразования вращательного движения управляющего двигателя в поступательное движение выходного звена.

Изобретение относится к авиастроению и может быть применено в приводах подвижных аэродинамических поверхностей самолета, в частности предкрылков, закрылков, элеронов.

Изобретение относится к авиастроению и может быть применено в приводе подвижной аэродинамической поверхности самолета, в частности в устройстве выдвижения закрылка.

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.

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

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

Изобретение относится к механизмам для получения сложного движения ведомого звена. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в механизмах управления. .
Наверх