RU194826U1 - Шарико-винтовая передача - Google Patents
Шарико-винтовая передача Download PDFInfo
- Publication number
- RU194826U1 RU194826U1 RU2019132714U RU2019132714U RU194826U1 RU 194826 U1 RU194826 U1 RU 194826U1 RU 2019132714 U RU2019132714 U RU 2019132714U RU 2019132714 U RU2019132714 U RU 2019132714U RU 194826 U1 RU194826 U1 RU 194826U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ball
- nuts
- nut
- screw
- balls
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
- F16H25/20—Screw mechanisms
- F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Шарико-винтовая передача качения предназначена для преобразования вращательного движения в поступательное и может быть использована в станкостроении и приборостроении. В шарико-винтовой передаче установлены ходовой винт (1) и две цилиндрические гайки (2, 3). Шарики (4) перемещаются по каналам качения ходового винта (1) и гаек (2, 3) и каналам возврата. Гайки соединены между собой через распорный элемент 10, служащий для регулировки осевого смещения каналов гайки и винта до обеспечения определенного рабочего давления на зоны контактов шариков с винтом и шариков с гайкой. В шарико-винтовой передаче предусмотрена защита от попадания загрязнений во внутреннюю полость. Для предотвращения проворота гаек относительно друг друга установлен фиксирующий элемент. Технической задачей заявленной полезной модели является повышение надежности и долговечности устройства. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в станкостроении и приборостроении. Шарико-винтовая передача качения предназначена для преобразования вращательного движения в поступательное.
Известная шарико-винтовая передача (патент EP 1193422, дата публ. 03.04.2002) содержит ходовой винт, на внешней периферийной поверхности которого выполнены спиральные канавки, гайку с выполненными на внутренней периферийной поверхности канавками, шарики и каналы возврата шариков. Шарики размещены с возможностью качения и контактирования с канавками ходового винта и гайки.
Недостаток известной шарико-винтовой передачи заключается в том, что использование одной гайки характеризуется несимметричностью ее нагруженности, что значительно снижает долговечность всей конструкции. Для осуществления предварительного натяга требуется применение дополнительных шариков большего диаметра, что в свою очередь требует увеличения номенклатуры шариков с разными диаметрами. Кроме того, в процессе эксплуатации в такой конструкции возможны перекосы звеньев передачи и шарики могут проскальзывать или застревать при качении по каналам между канавками винта и гайки, что приводит к снижению надежности либо заклиниванию и деформации звеньев шарико-винтовой передачи. Также в известной конструкции недостаточная защита каналов от загрязнений, которые могут привести к быстрому изнашиванию звеньев и повлиять на работоспособность передачи.
Технической задачей заявленной полезной модели является повышение надежности и долговечности устройства.
Поставленная задача достигается тем, что в шарико-винтовой передаче, содержащей ходовой винт, первую гайку, каналы возврата шариков, размещенных с возможностью качения и контактирования со спиральными канавками, выполненными на внешней периферийной поверхности ходового винта и внутренней поверхности гайки, согласно полезной модели передача дополнительно снабжена второй гайкой с выполненными на внутренней поверхности канавками, гайки соединены между собой через распорный элемент и скреплены между собой посредством фиксирующего элемента, канавки ходового винта и гаек смещены в осевом направлении относительно друг друга с обеспечением величины угла контакта шарика с гайкой в интервале 41°≤α1≤43° и величины угла контакта шарика с ходовым винтом в интервале 46°≤α2≤48°, при этом вершины канавок винта выполнены скругленными, а в противоположных торцах гаек выполнены кольцевые выборки, в которых размещены упругие уплотнительные элементы. Длина L кривой траектории движения шариков в одном витке ходового винта и канале возврата выбрана из соотношения
L≤22° Dш,
где Dш - диаметр шариков.
Фиксирующий элемент выполнен в виде шпонки или штифта.
Заявленная полезная модель позволяет сделать работу шарико-винтовой передачи стабильной и бесперебойной за счет повышения нагрузочной способности, а также повысить долговечность.
Двухгаечная конструкция позволяет обеспечить выход на определенный рабочий угол давления на шарики осевым смещением гаек, что приводит к равномерному распределению нагрузки, тем самым повышая нагрузочную способность шарико-винтовой передачи. При этом в каналах размещены шарики малого диаметра, обеспечивающие работоспособность и надежность шарико-винтовой передачи. Распорным элементом осуществляется регулировка предварительного натяга за счет осевого смещения соединенных между собой гаек путем подгонки толщины распорного элемента.
Поскольку контакт между шариком (промежуточным телом качения) и ходовым винтом (ведущим звеном), а также шариком и гайкой (ведомым звеном) точечный, то размеры областей давления или пятен (площадок) контакта малы по сравнению с размерами контактирующих тел. Данное условие позволяет описать области давления в расчётной схеме полупространствами, а само пятно контакта - в виде выпукло-вогнутого точечного бесконечно малого полупространства при контакте типа полусфера - полусфера. Отличительной особенностью предлагаемой конструкции является смещение канавок ходового винта и гаек в осевом направлении относительно друг друга с обеспечением величины угла β между нормальными сжимающими силами NА1 и NА2 (фиг. 2) в зоне контактов шарика с гайкой и шарика с ходовым винтом не более 175°, а именно, величины угла α1 контакта шарика с гайкой в интервале от 41° до 43° и величины угла α2 контакта шарика с ходовым винтом в интервале от 46° до 48°. Указанные величины углов контакта апробированы экспериментально и выявлено, что указанное расположение пятен контакта позволяет снизить нормальные сжимающие нагрузки и, как следствие, удельные контактные давления. Это позволяет повысить долговечность шариков и шарико-винтовой передачи в целом, а также обеспечивает их беспрепятственное перемещение из канавки ходового винта во вкладыш, расположенный в гайке.
Для повышения скорости перемещения шариков и для исключения их заклинивания в результате силового замыкания на вершинах витков ходового винта предусматривается радиус скругления. При такой форме не происходит разрыв образующей канавки ведущего звена, описанной дифференциальным уравнением кривизны кривой, при аппроксимации в каждой ее точке.
Для предотвращения проворачивания гаек относительно друг друга, т.е. потери работоспособности передачи при перемещении вдоль ходового винта, введен фиксирующий элемент.
В кольцевых выборках, выполненных в торцах гаек, установлены уплотнительные элементы, предназначенные для защиты шарико-винтовой передачи от загрязнений. Герметичная двухгаечная конструкция позволяет отказаться от использования дополнительного корпуса.
Траектория движения шариков по каналу циркуляции и каналу возврата описывается совокупностью одного неполного витка цилиндрической винтовой линии и винтовой линии, расположенной на поверхности эллипсоида, также не имеющих разрыва уравнений их описывающих. Экспериментально определено, что для исключения проскальзывания шариков длина L описанной кривой траектории их движения не должна превышать 22 их диаметра, что является существенным для достижения заявленного технического результата.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:
- фиг. 1 - шарико-винтовая передача, общий вид;
- фиг. 2 - вид А на фиг. 1.
Шарико-винтовая передача содержит ходовой винт 1 (фиг. 1), две соединенные фланцами цилиндрические гайки 2 и 3, каналы возврата, шарики 4. Ходовой винт имеет канавки 5 с полукруглым профилем на наружной периферийной поверхности. На внутренней периферийной поверхности гаек 2 и 3 выполнены канавки 6 с полукруглым профилем. Каналами возврата служат вкладыши 7, соединяющие два соседних витка канала гайки и обеспечивающие непрерывную рециркуляцию шариков 4 в пределах одного шага резьбы. Вкладыши 7 расположены в сквозных пазах гайки, обеспечивающих их базирование в радиальном, осевом и угловом положениях. Канавки 5 и 6 выполнены с большим радиусом, чем радиус шариков, и смещены по оси таким образом, что обеспечивается величина угла контакта шарика с гайкой α1=41° и величина угла контакта шарика с ходовым винтом α2=46° (фиг. 2), т.е. угол β между нормальными сжимающими силами NА1 и NА2 в зоне контактов шарика с гайкой и шарика с ходовым винтом составляет 175°. При этом вершины 8 канавок 5 ходового винта 1 выполнены скругленными.
Специальные уплотнения 9 установлены в кольцевые выборки в противоположных торцах гаек 2 и 3 и предназначены для защиты и отвода загрязнений. Распорный элемент 10 установлен между гайками 2 и 3 и служит для регулировки предварительного натяга. Сборку конструкции можно осуществлять как враспор, соединяя фланцы гаек, так и врастяжку, соединяя противоположные фланцам торцы. Фиксирующий элемент в виде шпонки 11 с винтом 12 жестко скрепляет гайки 2 и 3 и предназначен для предотвращения проворота гаек 2 и 3 относительно друг друга при эксплуатации шарико-винтовой передачи.
Шарико-винтовая передача работает следующим образом.
При вращении ходового винта 1, шарики 4 перекатываются по каналу циркуляции, попадают во вкладыш 7 и по нему возвращаются в канал циркуляции, при этом поступательно перемещая гайки 2 и 3 и присоединенный к ним подвижный элемент (на фиг. не показано). Каналы циркуляции шариков между канавками 5 и 6 ходового винта 1 и гаек 2 и 3 обеспечивают плавный перекат шариков 4.
Таким образом заявленное устройство обеспечивает повышение нагрузочной способности, что в свою очередь приводит к повышению надежности и долговечности шарико-винтовой передачи.
Claims (6)
1. Шарико-винтовая передача, содержащая ходовой винт, первую гайку, каналы возврата шариков, шарики, размещенные с возможностью качения и контактирования с каналами возврата шариков и спиральными канавками, выполненными на внешней периферийной поверхности ходового винта и внутренней поверхности гайки, отличающаяся тем, что передача снабжена второй гайкой с выполненными на внутренней поверхности канавками, гайки соединены между собой через распорный элемент и скреплены между собой посредством фиксирующего элемента, при этом канавки ходового винта и гаек смещены в осевом направлении относительно друг друга с обеспечением величины угла контакта шарика с гайкой в интервале 41o≤α1≤43о и величины угла контакта шарика с ходовым винтом в интервале 46o≤α2≤48о, вершины канавок винта выполнены скругленными, а в противоположных торцах гаек выполнены кольцевые выборки, в которых размещены упругие уплотнительные элементы.
2. Шарико-винтовая передача по п. 1, отличающаяся тем, что длина кривой L траектории движения шариков в одном витке ходового винта и канала возврата в гайке выбрана из соотношения
L≤22° Dш,
где Dш - диаметр шариков.
3. Шарико-винтовая передача по п. 1, отличающаяся тем, что фиксирующий элемент выполнен в виде шпонки.
4. Шарико-винтовая передача по п. 1, отличающаяся тем, что фиксирующий элемент выполнен в виде штифта.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019132714U RU194826U1 (ru) | 2019-10-16 | 2019-10-16 | Шарико-винтовая передача |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019132714U RU194826U1 (ru) | 2019-10-16 | 2019-10-16 | Шарико-винтовая передача |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU194826U1 true RU194826U1 (ru) | 2019-12-24 |
Family
ID=69022583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019132714U RU194826U1 (ru) | 2019-10-16 | 2019-10-16 | Шарико-винтовая передача |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU194826U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU199512U1 (ru) * | 2020-07-21 | 2020-09-04 | Акционерное общество "Концерн "Калашников" | Шарико-винтовая передача |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20040002653A (ko) * | 2002-06-25 | 2004-01-07 | 티에치케이 가부시끼가이샤 | 순환 부재, 이 순환 부재를 구비한 운동 안내 장치 및 이순환 부재를 구비한 볼 나사 |
EP1193422B1 (en) * | 2000-09-29 | 2004-01-21 | THK Co., Ltd. | Screw assembly having deflector and method of manufacturing same |
RU48211U1 (ru) * | 2005-01-26 | 2005-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" | Шариковый винтовой механизм |
RU77375U1 (ru) * | 2008-07-14 | 2008-10-20 | Открытое акционерное общество "Государственное машиностроительное конструкторское бюро "Вымпел" имени И.И. Торопова" | Передача для привода управления рулевыми поверхностями летательного аппарата |
-
2019
- 2019-10-16 RU RU2019132714U patent/RU194826U1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1193422B1 (en) * | 2000-09-29 | 2004-01-21 | THK Co., Ltd. | Screw assembly having deflector and method of manufacturing same |
KR20040002653A (ko) * | 2002-06-25 | 2004-01-07 | 티에치케이 가부시끼가이샤 | 순환 부재, 이 순환 부재를 구비한 운동 안내 장치 및 이순환 부재를 구비한 볼 나사 |
RU48211U1 (ru) * | 2005-01-26 | 2005-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" | Шариковый винтовой механизм |
RU77375U1 (ru) * | 2008-07-14 | 2008-10-20 | Открытое акционерное общество "Государственное машиностроительное конструкторское бюро "Вымпел" имени И.И. Торопова" | Передача для привода управления рулевыми поверхностями летательного аппарата |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU199512U1 (ru) * | 2020-07-21 | 2020-09-04 | Акционерное общество "Концерн "Калашников" | Шарико-винтовая передача |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4248487A (en) | Rolling bearing | |
US4718291A (en) | Devices for converting rotary movement into linear movement | |
US7536928B2 (en) | Ball screw | |
US7780569B2 (en) | Traction drive type continuously variable transmission | |
US8707812B2 (en) | Ball screw drive having an axially supported threaded spindle | |
US20090114048A1 (en) | Rotation/linear motion converting mechanism | |
RU194826U1 (ru) | Шарико-винтовая передача | |
EP2075488A1 (en) | A selfadapting screw transmission mechanism with variable lead | |
CN210770042U (zh) | 一种由滚动体驱动的回转部件 | |
US4274296A (en) | Self-centering self-aligning anti-friction rotor and screw | |
US11635127B2 (en) | Spindle gear | |
GB2561668A (en) | An anti-backlash device and method | |
EP1369608A3 (en) | Linear guide apparatus | |
US20140167363A1 (en) | Seal for Rolling Screw, and Rolling Screw | |
JPH10153245A (ja) | ボールねじ | |
US7080571B2 (en) | Ball screw | |
US5535638A (en) | Antifriction screw drive | |
KR101152786B1 (ko) | 나사산 프로파일의 단면이 다중첨두 고딕 아치 형상인 개선된 하중 인가식 볼 나사 | |
US3759113A (en) | Roller threaded spindle with nut | |
US7147380B2 (en) | Pressure screw assembly primarily used with an axially guided locking ring to permit controlled axial clearance movement of the chock bearing | |
CN111674462A (zh) | 一种转向器液压结构总成 | |
RU199512U1 (ru) | Шарико-винтовая передача | |
JPS58160665A (ja) | サポ−トベアリング付ボ−ルねじ | |
RU207361U1 (ru) | Ролико-винтовая передача | |
CN108757871A (zh) | 滚珠丝杠副 |