CZ2022314A3 - Motion thread mechanism - Google Patents
Motion thread mechanism Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2022314A3 CZ2022314A3 CZ2022-314A CZ2022314A CZ2022314A3 CZ 2022314 A3 CZ2022314 A3 CZ 2022314A3 CZ 2022314 A CZ2022314 A CZ 2022314A CZ 2022314 A3 CZ2022314 A3 CZ 2022314A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- nut
- screw
- rolling elements
- shaft
- pulley
- Prior art date
Links
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 title claims abstract description 19
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
- B65D1/00—Containers having bodies formed in one piece, e.g. by casting metallic material, by moulding plastics, by blowing vitreous material, by throwing ceramic material, by moulding pulped fibrous material, by deep-drawing operations performed on sheet material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Pohybový závitový mechanizmus obsahující dutou hřídel (1) s alespoň jedním vnějším závitem, na kterém je matice (2) s valivými prvky (3.2), které jsou uloženy v opěrných konstrukcích (3.1) prostorově rozložených kladek (3), umístěných v matici (2) obklopující hřídel (1). Opěrné konstrukce (3.1) kladky (3) jsou v matici (2) s výhodou opatřeny dotlačovacím prvkem (2.2) vybraným ze skupiny šroub, předepjatá tlačná pružina a přetlakové tekutinové medium. Valivé prvky (3.2) kladky (3) mají ve výhodném provedení tvar komolého kužele, pro dosažení bezprokluzového přímkového kontaktu s bokem profilu vnějšího závitu hřídele.Movement screw mechanism containing a hollow shaft (1) with at least one external thread, on which there is a nut (2) with rolling elements (3.2), which are stored in support structures (3.1) of spatially distributed rollers (3), located in the nut (2) ) surrounding the shaft (1). The supporting structures (3.1) of the pulley (3) are preferably provided in the nut (2) with a pressure element (2.2) selected from the group of screw, pre-tensioned compression spring and pressurized fluid medium. The rolling elements (3.2) of the pulley (3) preferably have the shape of a truncated cone, in order to achieve non-slip linear contact with the side of the profile of the shaft's external thread.
Description
Pohybový závitový mechanizmusMovement screw mechanism
Oblast technikyField of technology
Technické řešení se týká pohybového závitového mechanizmu obsahujícího hřídel se závity a maticí s valivými prvky.The technical solution concerns a movement threaded mechanism containing a shaft with threads and a nut with rolling elements.
Dosavadní stav technikyCurrent state of the art
V současné době se velmi často používají v technické praxi kuličkové šrouby s uzavřeným oběhem kuliček. Kuličkový šroub se skládá ze šroubu, tvořeného závitovou tyčí a z matice. Uvnitř matice se nachází řada kuliček seřazených ve šroubovici, které jsou uspořádány do uzavřeného okruhu, díky čemuž mohou uvnitř matice donekonečna obíhat. Když se matice nasadí na šroub, tak se kuličky pohybují v závitu. Když se šroub otáčí, tak díky ubíhajícím kuličkám celá matice vykonává přímočarý pohyb ve směru osy šroubu. Kuličkové šrouby jsou efektivním konstrukčním prvkem pohybových strojů, který slouží k převodu rotačního pohybu na lineární, tj. přímočarý. Přesnost a účinnost převodu pohybu zajišťují valivé elementy - kuličky, umístěné v matici. Díky kuličkám v matici a možnému předpětí se kuličkové šrouby vyznačují i vysokou tuhostí a jsou vhodné pro velké množství aplikací. Velkou předností kuličkových šroubů je vysoká tuhost a odolnost použitých materiálů. Oběh kuliček, zejména u větších průměrů šroubů, však často není plynulý, chod bývá poměrně hlučný, dotýkající kuličky mají v místě styku protiběžný pohyb, dochází k trhavému pohybu. Problémem je rovněž realizace vyšších hodnot stoupání závitu, než je vnější průměr šroubu. Další nevýhodou je omezená délka šroubu, proto není možné toto řešení využít u aplikací, kde je potřeba vzdálenosti 6 m a více.Currently, ball screws with closed ball circulation are very often used in technical practice. A ball screw consists of a screw consisting of a threaded rod and a nut. Inside the matrix is a series of balls arranged in a helix, which are arranged in a closed circuit, allowing them to circulate endlessly inside the matrix. When the nut is put on the screw, the balls move in the thread. When the screw rotates, thanks to the running balls, the entire nut performs a rectilinear movement in the direction of the screw axis. Ball screws are an effective structural element of motion machines, which are used to convert rotary motion into linear, i.e. rectilinear. The accuracy and efficiency of movement transmission are ensured by rolling elements - balls, located in the matrix. Thanks to the balls in the nut and the possible preload, ball screws are characterized by high stiffness and are suitable for a large number of applications. A great advantage of ball screws is the high stiffness and durability of the materials used. However, the circulation of the balls, especially with larger screw diameters, is often not smooth, the operation tends to be quite noisy, the touching balls have counter-rotating movement at the point of contact, jerky movement occurs. Another problem is the realization of higher thread pitch values than the outer diameter of the screw. Another disadvantage is the limited length of the screw, therefore it is not possible to use this solution in applications where a distance of 6 m or more is needed.
Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution
Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny pohybovým závitovým mechanizmem obsahujícím dutou hřídel s alespoň jedním vnějším závitem, na kterém je matice s valivými prvky, podle tohoto vynálezu. Jeho podstatou je to, že valivé prvky jsou uloženy v opěrných konstrukcích prostorově rozložených kladek, umístěných v matici obklopující hřídel.The above-mentioned shortcomings are eliminated by a movement screw mechanism containing a hollow shaft with at least one external thread on which there is a nut with rolling elements, according to the present invention. Its essence is that the rolling elements are stored in support structures of spatially distributed pulleys, located in a nut surrounding the shaft.
Opěrné konstrukce kladky jsou v matici s výhodou opatřeny dotlačovacím prvkem vybraným ze skupiny šroub, předepjatá tlačná pružina a přetlakové tekutinové medium.The support structures of the pulley are advantageously provided in the nut with a pressing element selected from the group of screw, pre-tensioned compression spring and positive pressure fluid medium.
Valivé prvky kladky mají ve výhodném provedení tvar komolého kužele, pro dosažení bezprokluzového přímkového kontaktu s bokem profilu vnějšího závitu hřídele.In an advantageous design, the rolling elements of the pulley have the shape of a truncated cone, in order to achieve a non-slip linear contact with the side of the profile of the external thread of the shaft.
Uvedené řešení využívá všech výhod kuličkových šroubů, přičemž oběh valivých prvků je plynulý. Úpravou povrchu valivých prvků a jejich uložení v opěrné konstrukci, je možné dosáhnout tichého a plynulého chodu. Valivé prvky jsou umístěny ve vzájemné vzdálenosti, proto se navzájem nijak negativně neovlivňují. Řešení umožňuje realizovat i vyšší hodnoty stoupání závitu, než je vnější průměr šroubu. Dutá hřídel šroubu umožňuje snadné chlazení závitového mechanizmu a snadné prodloužení šroubu v případě jeho extrémních délek, zejména od 6 m dále. Výroba takovéhoto pohybového závitového mechanizmu je relativně jednoduchá, přičemž lze použít aditivní technologie nebo kompozitní materiály.The mentioned solution uses all the advantages of ball screws, while the circulation of the rolling elements is smooth. By adjusting the surface of the rolling elements and placing them in the support structure, it is possible to achieve quiet and smooth running. The rolling elements are located at a distance from each other, so they do not affect each other negatively. The solution makes it possible to realize even higher thread pitch values than the outer diameter of the screw. The hollow shaft of the screw enables easy cooling of the threaded mechanism and easy extension of the screw in case of its extreme lengths, especially from 6 m onwards. The production of such a moving screw mechanism is relatively simple, and additive technologies or composite materials can be used.
Objasnění výkresůClarification of drawings
Pohybový závitový mechanizmus podle tohoto technického řešení bude podrobněji popsán na konkrétním příkladu provedení s pomocí přiložených výkresů, kde na Obr. 1 je znázorněnThe movement screw mechanism according to this technical solution will be described in more detail on a concrete example of execution with the help of the attached drawings, where Fig. 1 is shown
- 1 CZ 2022 - 314 A3 příkladný pohybový závitový mechanizmus v nárysu v podélném řezu. Na Obr. 2a je schematicky znázorněn nárys a na Obr. 2b bokorys rozmístění opěrných kladek v případě tříchodého šroubu pro jeden opěrný prstenec. Na Obr. 3 je znázorněn příkladný závitový mechanizmus s vytvářením přítlaku kladek pomocí šroubu, na Obr. 4 pomocí tlačných předepjatých pružin, na Obr. 5 pomocí tekutinového media, tj. kapaliny.- 1 CZ 2022 - 314 A3 exemplary movement screw mechanism in elevation in longitudinal section. In Fig. 2a is schematically shown in elevation and in Fig. 2b side view of the layout of support rollers in the case of a three-way screw for one support ring. In Fig. 3 shows an exemplary threaded mechanism with the creation of pressure on the rollers by means of a screw, in Fig. 4 by means of compression pre-tensioned springs, in Fig. 5 using a fluid medium, i.e. liquid.
Příklady uskutečnění technického řešeníExamples of implementing a technical solution
Na obr. 1 je znázorněn pohybový závitový mechanizmus, kde závitový mechanizmus tvoří samotný dutý hřídel 1ve tvaru šroubu a matice 2. V matici 2 jsou umístěny přítlačné kladky 3, skládající se z opěrné konstrukce 3.1 a samotných valivých prvků 3.2 tvaru komolého kužele. Kladky 3 jsou oboustranně přitisknuty k profilu závitu hřídele 1 silovým účinkem přítlačné síly 2.1. Kladky 3 jsou prostorově vhodně rozmístěné po celém vnitřním obvodu matice 2.Fig. 1 shows a movement screw mechanism, where the screw mechanism consists of a hollow shaft 1 itself in the shape of a screw and a nut 2. In the nut 2, pressure rollers 3 are placed, consisting of a support structure 3.1 and rolling elements 3.2 in the shape of a truncated cone. The pulleys 3 are pressed on both sides to the thread profile of the shaft 1 by the force effect of the pressure force 2.1. The pulleys 3 are spatially appropriately distributed around the entire inner circumference of the nut 2.
Na obr.2 je znázorněno možné rozmístění přítlačných kladek 3 v případě tříchodého závitového profilu, tj. závitové profily A, B, C. Pro lepší názornost se zde jedná pouze o jeden opěrný prstenec znázorněný v příčném řezu.Figure 2 shows the possible layout of the pressure rollers 3 in the case of a three-way threaded profile, i.e. threaded profiles A, B, C. For better illustration, only one support ring is shown in cross-section.
Na obr. 3 je znázorněné vytvoření přítlačné síly 2.1 na opěrnou konstrukci 3.1 pomocí šroubu, který je umístěn ve víku 2.2 matice 2.Fig. 3 shows the creation of a pressure force 2.1 on the support structure 3.1 by means of a screw located in the cover 2.2 of the nut 2.
Na obr. 4 je znázorněné vytvoření přítlačné síly 2.1 na opěrnou konstrukci 3.1 pomocí předepjaté pružiny, která se opírá o víko 2.2 matice 2.Fig. 4 shows the creation of a pressure force 2.1 on the support structure 3.1 by means of a pre-tensioned spring, which rests on the cover 2.2 of the nut 2.
Na obr. 5 je znázorněné vytvoření přítlačné síly 2.1 na opěrnou konstrukci 3.1 pomocí tlakové hydraulické kapaliny, která se nachází v uzavřeném prostoru pod víkem 2.2 matice 2.Fig. 5 shows the creation of a pressure force 2.1 on the support structure 3.1 by means of pressurized hydraulic fluid, which is located in a closed space under the cover 2.2 of the nut 2.
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Pohybový závitový mechanizmus podle tohoto řešení najde široké uplatnění ve všech případech použití valivého uložení pohybového šroubu, včetně řízeného předepnutí tohoto závitového mechanizmu. Uplatnění nalezne ve všech případech použití současných pohybových šroubů s kluzným nebo valivým uložením, při přidané hodnotě, jako je velké oboustranné osové zatížení šroubu, vysoké posuvové rychlostí, tichý a plynulý chod.The movement screw mechanism according to this solution will find wide application in all cases of using the rolling bearing of the movement screw, including the controlled preloading of this screw mechanism. It finds application in all cases of using contemporary movement screws with sliding or rolling bearings, with added value, such as large two-sided axial load of the screw, high feed speed, quiet and smooth operation.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2022-314A CZ310045B6 (en) | 2022-07-19 | 2022-07-19 | A motion threaded mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2022-314A CZ310045B6 (en) | 2022-07-19 | 2022-07-19 | A motion threaded mechanism |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ2022314A3 true CZ2022314A3 (en) | 2024-01-31 |
CZ310045B6 CZ310045B6 (en) | 2024-06-12 |
Family
ID=89661840
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ2022-314A CZ310045B6 (en) | 2022-07-19 | 2022-07-19 | A motion threaded mechanism |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ310045B6 (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007066965A1 (en) * | 2005-12-07 | 2007-06-14 | Winner Bearings Co., Ltd. | Bearing screw feed device |
JP5284124B2 (en) * | 2009-01-23 | 2013-09-11 | 日立建機株式会社 | Linear actuator and forklift |
JP2013130281A (en) * | 2011-12-22 | 2013-07-04 | Hitachi Ltd | Roller screw |
-
2022
- 2022-07-19 CZ CZ2022-314A patent/CZ310045B6/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ310045B6 (en) | 2024-06-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Hojjat et al. | A comprehensive study on capabilities and limitations of roller–screw with emphasis on slip tendency | |
US11156274B2 (en) | Roller drive | |
US8544357B2 (en) | Differential roller screw | |
US10738865B2 (en) | Anti-backlash device and method | |
CZ2022314A3 (en) | Motion thread mechanism | |
US3443443A (en) | Transmission mechanism | |
US3081639A (en) | Feed mechanism | |
EP1067315A3 (en) | Ball screw with ball retainer | |
CN106855105B8 (en) | Series power split ball joint | |
JP2010190396A (en) | Ball screw | |
RU2631096C1 (en) | Roller screw mechanism | |
CN112128328A (en) | Novel spiral transmission mechanism | |
JP6861407B1 (en) | bearing | |
CN108006185B (en) | Linear and/or rotary motion actuator | |
JP2004138136A (en) | Rolling screw device | |
RU207361U1 (en) | ROLLER-SCREW GEAR | |
Drahorádová et al. | Design and Production of the Motion Threaded Mechanism | |
KR20170125156A (en) | Ball screw supporting structure for gear actuator | |
WO2016097849A1 (en) | Nut for a linear actuator, actuator and manufacturing method | |
KR20170125158A (en) | Ball screw supporting structure for gear actuator | |
RU2429391C2 (en) | Nut of roller-screw mechanism | |
JP5526888B2 (en) | Feed drive device | |
SU926406A1 (en) | Screw pair with rolling friction | |
TWI535955B (en) | Offset press type ball screw capable of expanding loading area | |
RU166413U1 (en) | SCREW MECHANISM |