DE2166275A1 - Kugelspindelmechanismus - Google Patents

Description

• Kugelspindelmechanismus Die Erfindungs betrifft einen Kugelspindelmechanismus, welcher eine Drehbewegung in eine geradlinige und umgekehrt eine geradlinige Bewegung in eine Drehbewegung umwandelt.
• Ein wesentliches Erfordernis, welchem ein Kugelspindelmechanismus nachkommen muss, ist eine gleichmässige, ungehemmte Arbeit. In den bekannten Kugelspindelmechanismen besteht die in der Kugelmutter eingebaute Laufbahn aus zwei Abschnitten, und zwar aus dem lasttragenden Abschnitt und dem kugelrückführenden Abschnitt. Lösungen dieser Art werden im Beitrag von G.A.Lewit, Kugelspindelmechanismen/erschienen in Stanki i Instrument, 1963> Nr.4./ erläutert. Der lasttragende Abschnitt schliesst sich bei Einfügung von Kugeln an die an der Spindel befindliche Laufbahn an und nimmt an der Übertragung von auf den Kugelspindelmechanismus einwirkenden äusseren Kräfgen, sowie von der im Mechanismus selbst entstehenden Vorspannkraftteil. Die Aufgabe des Kugelrückführungsabschnittes besteht bloss in der Rückführung der am einen Ende des lasttragenden Abschnittes austretenden Kugeln zum anderen Ende des lasttragenden Abschnittes.
• Während des Arbeitaverlaufes des Kugelspindelmechanismus befinden ach die lasttragenden Kugeln in der vom lasttragenden und Kugelrückführungsabschnitt gebildeten, in sich zurückkehrenden, geschlossenen Kugelbahn in einem Kreislauf und während dieses Kreislaufes durchlaufen sie auch die Berührungs punkte der beiden Bahnabschnitte SobaLd die Kugeln von lasttragenden $Berührungs abschnitt übergehen, werden sie von der auf sie wirkenden Belaatung plätzlich befreit. Andererseits gelangen: sie am anderen Ende der Kugelmutter vom Kugelrückführungsabschnitt an den lasttragenden Abschnitt, werden sie plötzlich einem belasteten Zustand ausgesetzt. Eine Begleiterscheinung dieses Vorganges ist eine ungleichmässige, gehemmte Arbeit des Mechanismus, was im allgemeinen in den Schwankungen des Leerlaufenmenis zum Ausdruck kommt.
• Zweck der gegenwärtigen Erfindung ist die Beseitigung dieser Nachteile.
• Gegenstand der Erfindung ist ein Kugelspindelmechanismus, welcher eine Kugelspindel, eine entsprechende Anzahl von Kugeln und mindestens eine Kugelmutter enthält, wobei im letzangeführten Bauteil der lasttragende Bahnabschnitt, sowie der Kugelrückführungsabschnltt eine in sich zurückkehrende geschlossene Kugelbahn bildet. In dieser Kugelbahn schliessen sich die beiden Enden des last tragenden Abschnittes.
• bei Einführung je eines Übergangsabschnittes an die entsprechenden Enden des Kugelrückführungsabschnittes an. Infolge des hier verwendeten RLickwärtsschliffes bilden die Übergangsabschnitte vom lasttragenden Abschnitt aus in die Richtung des Kugelrückführungsabschnittes eine sich ausweitende konische Schraubenfläche.
• Die Erfindung wird eingehand an hand der beiliegenden Figuren erläutert Fig. 1 zeigt die im Kugelspindelmechanismus verwendete Mutter 1 im tängsschnitt. In derselben Figur wird auch ein im Koordinatensystem dargestellt es Diagramm gezeigt.
• Die Achse X des Koordinatensystems fällt mit der Projektion der einen S.tirnflEche der Kugelmutter zusammen. Die Achse Y lauft parallel zur Achse der Kugelmutter. Entlang der Achse X besitzt die in der Kugelmutter befindliche, eine Schraubenfläche bildende Nute von der Stirnfläche der Kugelmutter gemessene Koordinaten, entlang der Achse Y aber ist der von der Achse der Kugelmutter gemessene Abstand der eine Schraubenfläche bildenden Nuten dargestellt.
• Fig. 2 stellt die Kugelmutter laut der Fig. 1 dar, und zwar in Seitenansicht, mit Ausbrüchen, Wie aus den Figuren 1 una 2 ersichtlich, ist ein Teil der in der Kugelmutter 1 befindlichen, eine Schraubenfläche bildenden Nute /im weiteren Schraubennute/ mit zwei Ablenkeinsätzen 2 abgeschlossen. Bei beiden Ablenkeinsätzen 2 ist an die Schraubennute je eine tangentielle Rückführungshchrung angeschlossen, welche zur äusseren Mantelfläche der Kugelmutter 1 führt, An der äusseren Mantelfläche der Kugelmutter 1 werden die beiden Eohrungen mit einer entsprechend ausgeführten Rückführungsnute verbunden. Der von den Ablenkeinsätzen 2 eingeschlossene Teil der Schraubennute, die beiden Rückführungsbohrungen, sowie die Rückführungsnute bilden die vollständige Kugelbahn, Die von den beiden Rückfuhrungsbahrungen und der Rückführungsnute bestimmten Teile der Kugelbahn bilden den Kugelrückführungsabschnitt. Im Abschnitt zwischen den Koordinatenpunkten X,. und X2 beträgt der von der Achse der Kugelmutter 1 gemessene Abstand der Kugelnute rO; dieser Schraubennutenabschnitt wird im weiteren als der lasttragende Abschnitt bezeichnet, vie aus den Figuren 1 und 2. ersichtlich ist der lasttragende Abschnitt nicht untnittelbar an den Kugelrückführungsabschnitt angeschlossen: an beiden Seiten ist nämlich zwischen den Koordinatenpunkten und X1, bezw. X4 und X3 je ein Übergangsabschnitt eingefügt. Der von der Achse. der Kugelmutter 1 gemessene Abstand dieser Übergangsabschnitte beträgt. in den Punkten X2 und X3 r0; in den Punkten X1 und X4 aber r1. Da r1 grösser ist als r0 bilden die Übergangsabschnitte eine sich in der Richtung der Kugelrückführungsabschnitte ausweitende konische Schraubenfläche.
• Die Übergangschnitte sind in Fig. 1 von den Winkein # begrenzt dargestellt. Die Übergangsabschnit.te werden mit Rückwärtsschliff ausgebildet. Zu diesem Zweck eignen sich die meisten universalen Gewindeschleifmaschinen, z.B.
• die Csepel Typ KM250 Maschine. Das Ausmass e=r1-r0 des Rückwärtsschliffes ist derart bestimmt, dass sogar im. Falle eines höchstvergespannten und höchstbelasteten Kugelspindel.
• mechanismus die in dem mit dem Rückführungsabschnitt benachbarten Teil des. Übergangsabschnittes befindlichen lasttragenden Kugeln unbelastet sind. Der Abstand zwischen den Koordinaten X1 und X2, bezw. X3 und X4 wird in Abhängigkeit von der Gewindesteigung der Kugelspindel vom Winkel. # bestimmt. Der Winkel 9 soll zweckmässig derart gewählt werden, dass im von diesem Winkel bestimmten Abschnitt genügend Raum für ein bis vier Kugeln ist.
• Der Vorteil des. erfindungsgemäsaen Kugeispindelmechanismus besteht darin, dass eine gleichmässige, ungehemmte Arbeit des Mechanismus gewährleistet ist.

Claims (1)

PATENPANSPRUCH

1. Kugelspindelmechanismus, enthaltend je eine Kugelspindel, eine entsprechende Anzahl von Kugeln und mindest ens eine Kugelmutter in welcher letzteren der lasttragende Abschnitt und der Kugelrückführungsabschnitt eine in sich zurückkehrende geschlossene Kugelbahn bildet, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass in der Kugelmutter die beiden Enden des lasttragenden Abschnittes durch- Einfügung je eines Übergangsabschnittes an die entsprechenden Enden des Kugelrückführungsabschnittes angeschlossen sind, welche Übergangsabschnitte rückgeschliffen sind und vom lasttragenden Abschnitt bis zum Kugelrückführungsabechnitt fortschreitend eine sich ausweitende konische Schraubenfläche bilden.