EA030873B1 - Transmission gear, roller reducer comprising the transmission gear, and method of assembly thereof - Google Patents
Transmission gear, roller reducer comprising the transmission gear, and method of assembly thereof Download PDFInfo
- Publication number
- EA030873B1 EA030873B1 EA201500520A EA201500520A EA030873B1 EA 030873 B1 EA030873 B1 EA 030873B1 EA 201500520 A EA201500520 A EA 201500520A EA 201500520 A EA201500520 A EA 201500520A EA 030873 B1 EA030873 B1 EA 030873B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- rollers
- screw
- nuts
- link
- threaded sections
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к передаточному механизму, который содержит винт, имеющий по меньшей мере одну пару резьбовых участков с резьбой различного направления, и ролики, расположенные вокруг винта и имеющие по меньшей мере две пары резьбовых участков с резьбой различного направления, причём по меньшей мере одна пара резьбовых участков роликов взаимодействует по меньшей мере с одной указанной парой резьбовых участков винта. Каждый ролик содержит по меньшей мере один опорный поясок, а винт содержит по меньшей мере один опорный поясок, соответствующий по меньшей мере одному опорному пояску роликов. При этом диаметры опорных поясков равны средним диаметрам резьбы взаимодействующих резьбовых участков роликов и винта соответственно. Изобретение также относится к ролико-винтовым редукторам, содержащим указанный передаточный механизм, и способам сборки таких ролико-винтовых редукторов. Технический результат заключается в исключении прогибания роликов и винта в передаточном механизме, исключении проскальзывания и повышении КПД редуктора.The invention relates to a transmission mechanism that contains a screw having at least one pair of threaded sections with threads in different directions, and rollers located around the screw and having at least two pairs of threaded sections with threads in different directions, and at least one pair of threads sections of the rollers interact with at least one specified pair of threaded sections of the screw. Each roller contains at least one support belt, and the screw contains at least one support belt corresponding to at least one support belt of the rollers. The diameters of the support bands are equal to the average thread diameters of the interacting thread sections of the rollers and the screw, respectively. The invention also relates to roller-screw gearboxes containing said gear mechanism, and methods for assembling such roller-screw gearboxes. The technical result consists in the elimination of the bending of the rollers and the screw in the transmission mechanism, the exclusion of slippage and the increase of the efficiency of the gearbox.
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к планетарным механизмам для передачи вращательного движения, в частности к планетарным редукторам со ступенчатыми резьбовыми роликами, иными словами, к роликовинтовым редукторам.The invention relates to planetary mechanisms for transmitting rotational motion, in particular to planetary gearboxes with stepped threaded rollers, in other words, to roller-screw gearboxes.
Уровень техникиThe level of technology
Ролико-винтовые редукторы (РВР) являются разновидностью планетарных редукторов и могут применяться для изменения крутящего момента. В частности, РВР может применяться в роботах, манипуляторах, силовых приводах, где требуется передавать большие моменты при ограничении габаритных размеров. Преимущество таких редукторов заключается в простоте конструкции и малом количестве компонентов; высокой кинематической точности, которая обеспечена короткой кинематической цепью и большим числом точек контакта; высокой плавности и малошумности работы; малых габаритах при высоких передаваемых моментах; возможности работы с большими скоростями вращения входного вала.Roller-screw gearboxes (PBP) are a type of planetary gearboxes and can be used to change the torque. In particular, РВР can be used in robots, manipulators, power drives, where it is required to transfer large moments while limiting the overall dimensions. The advantage of such gearboxes lies in the simplicity of the design and the small number of components; high kinematic accuracy, which is provided by a short kinematic chain and a large number of contact points; high smoothness and low noise operation; small dimensions with high transmitted moments; the possibility of working with high speeds of rotation of the input shaft.
Из описания изобретения к авторскому свидетельству SU 1294606 известен шарнир манипулятора в виде ролико-винтового редуктора, который является наиболее близким аналогом настоящего изобретения и который содержит винт и резьбовые ролики, образующие планетарную передачу, а также первое и второе звенья, содержащие гайки, причём первое звено выполнено в виде вилки, охватывающей второе звено. При этом гайки первого звена сопряжены с резьбами роликов, которые сопряжены с резьбами винта, а гайки второго звена сопряжены с выходными резьбами роликов. В соответствии с SU 1294606 в данном шарнире манипулятора для выбирания люфтов во всех резьбовых сопряжениях гайки каждого звена редуктора поджимают друг к другу.From the description of the invention to the author's certificate SU 1294606 is known the hinge of the manipulator in the form of a roller-screw reducer, which is the closest analogue of the present invention and which contains a screw and threaded rollers forming the planetary gear, as well as the first and second links containing nuts, and the first link made in the form of a fork, covering the second link. In this case, the nuts of the first link are associated with the threads of the rollers, which are associated with the threads of the screw, and the nuts of the second link are associated with the output threads of the rollers. In accordance with SU 1294606 in this joint of the manipulator, in order to select the backlash in all threaded mates, the nuts of each link of the gearbox are pressed against each other.
Недостатком данного решения является прогибание роликов в центральной части в сторону винта при передаче больших моментов, что приводит к смещению точек контакта резьбы ближе к краю резьбы, возникновению краевого контакта, приводящего к снижению несущей способности редуктора, увеличению проскальзывания и уменьшению КПД.The disadvantage of this solution is the bending of the rollers in the central part towards the screw during the transmission of large moments, which leads to the displacement of the points of contact of the thread closer to the edge of the thread, the occurrence of edge contact, leading to a reduction in the carrying capacity of the gearbox, an increase in slip and efficiency.
Кроме того, недостатком данного решения является невозможность создания безлюфтовой передачи, т.к. при поджатии гаек каждого звена друг к другу, что в соответствии с SU 1294606 должно обеспечивать выбирание люфтов в резьбовых сопряжениях, сохраняется возможность проворота роликов, и величина люфта остается прежней.In addition, the disadvantage of this solution is the impossibility of creating a backlash-free transmission, since when preloading the nuts of each link to each other, which, in accordance with SU 1294606, should ensure the selection of backlashes in threaded couplings, the possibility of rollers turning is retained, and the amount of backlash remains the same.
Задача настоящего изобретения заключается в создании передаточного механизма и роликовинтового редуктора с минимальным количеством элементов, с характеристиками, стабильными во всем диапазоне нагрузок, и с широким диапазоном передаточных чисел, получаемых изменением параметров элементов редуктора без добавления и удаления новых элементов.The present invention is to create a transmission mechanism and roller screw gearbox with a minimum number of elements, with characteristics that are stable throughout the load range, and with a wide range of gear ratios obtained by changing the parameters of the gearbox elements without adding and removing new elements.
Кроме того, задача настоящего изобретения заключается в увеличении несущей способности и КПД редуктора, а также в обеспечении безлюфтовой передачи.In addition, the present invention is to increase the carrying capacity and efficiency of the gearbox, as well as to provide backlash-free transmission.
Также задача настоящего изобретения заключается в создании способа сборки, позволяющего собрать редуктор без компоновочных ошибок и с минимальными трудозатратами.It is also an object of the present invention to provide an assembly method that allows assembling a gearbox without assembly errors and with minimal labor costs.
Раскрытие изобретенияDISCLOSURE OF INVENTION
Согласно одному из аспектов настоящего изобретения обеспечен передаточный механизм, содержащий винт, имеющий по меньшей мере одну пару резьбовых участков с резьбой различного направления, и ролики, расположенные вокруг винта и имеющие по меньшей мере две пары резьбовых участков с резьбой различного направления, причём по меньшей мере два резьбовых участка роликов взаимодействуют с соответствующими резьбовыми участками винта. В случае если резьбовые участки винта взаимодействуют с крайними резьбовыми участками роликов, каждый из роликов содержит опорный поясок, расположенный между внутренними резьбовыми участками, а винт содержит опорный поясок, соответствующий опорным пояскам роликов. В случае если резьбовые участки винта взаимодействуют с центральными резьбовыми участками роликов, каждый из роликов содержит два опорных пояска, расположенных по наружным сторонам крайних резьбовых участков ролика, а винт содержит два опорных пояска, соответствующих опорным пояскам роликов. При этом диаметры опорных поясков равны средним диаметрам резьбы взаимодействующих резьбовых участков роликов и винта соответственно.According to one aspect of the present invention, there is provided a gear mechanism comprising a screw having at least one pair of threaded portions with threads in different directions, and rollers arranged around a screw and having at least two pairs of threaded portions with threads in different directions, and at least two threaded sections of the rollers interact with the corresponding threaded sections of the screw. In case the screw threaded sections interact with the extreme threaded sections of the rollers, each of the rollers contains a support belt located between the internal threaded sections, and the screw contains a support belt corresponding to the support belts of the rollers. In case the screw threaded sections interact with the central threaded sections of the rollers, each of the rollers contains two support bands located on the outer sides of the extreme screw sections of the roller, and the screw contains two support bands corresponding to the support bands of the rollers. The diameters of the support bands are equal to the average thread diameters of the interacting thread sections of the rollers and the screw, respectively.
Согласно одному из вариантов реализации в передаточном механизме согласно настоящему изобретению между каждыми двумя соседними резьбовыми участками роликов имеется опорный поясок, а винт содержит опорные пояски, соответствующие опорным пояскам роликов.According to one implementation options in the transmission mechanism according to the present invention between each two adjacent threaded sections of the rollers has a support belt, and the screw contains the support belts corresponding to the support belts of the rollers.
Достигаемый технический результат заключается в исключении прогибания роликов и винта благодаря наличию опорных поясков, вследствие чего можно исключить смещение точек контакта резьбы ближе к краю резьбы, возникновение краевого контакта, приводящего к снижению несущей способности редуктора, исключить проскальзывания и повысить КПД редуктора. Кроме того, благодаря тому, что диаметры опорных поясков равны средним диаметрам резьбы взаимодействующих резьбовых участков роликов и винта соответственно, обеспечено достижение полного обкатывания опорных поясков ролика по опорным пояскам винта без проскальзывания, что исключает уменьшение КПД редуктора вследствие исключения потерь на трение, а также к снижению износа деталей изделия. Согласно ещё одному аспекту настоящего изобретения обеспечен ролико-винтовой редуктор, содержащий первое звено, содержащее по меньшей мере две гайки первого звена, закреплённые относительно друг друга; второе звено, содерAchievable technical result is to eliminate the deflection of the rollers and screw due to the presence of support bands, so that you can eliminate the displacement of the points of contact of the thread closer to the edge of the thread, the occurrence of edge contact, leading to a decrease in the carrying capacity of the gearbox, eliminate slippage and increase the efficiency of the gearbox. In addition, due to the fact that the diameters of the support bands are equal to the average thread diameters of the interacting threaded sections of the rollers and screw, respectively, it is possible to achieve complete rolling of the bearing belts of the roller along the support belts of the screw without slippage, which eliminates a reduction in the gearbox efficiency due to the elimination of friction losses, as well as reduce wear parts of the product. According to another aspect of the present invention, a roller-helical gearbox is provided, comprising a first link comprising at least two nuts of the first link fixed relative to each other; second link
- 1 030873 жащее по меньшей мере две гайки второго звена, закреплённые относительно друг друга; и передаточный механизм согласно первому аспекту настоящего изобретения. Причём те по меньшей мере два резьбовых участка роликов, которые взаимодействуют с резьбовыми участками винта, взаимодействуют с резьбами гаек одного из указанных звеньев, а другие по меньшей мере два резьбовых участка роликов взаимодействуют с резьбами гаек другого звена.- 1 030873 hardening at least two nuts of the second link, fixed relative to each other; and a transmission mechanism according to the first aspect of the present invention. Moreover, those at least two threaded sections of the rollers, which interact with the threaded sections of the screw, interact with the threads of the nuts of one of the indicated links, and the other at least two threaded sections of the rollers interact with the threads of the nuts of the other link.
В данном ролико-винтовом редукторе вследствие наличия передаточного механизма в соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения, вследствие наличия опорных поясков между каждыми двумя соседними резьбовыми участками роликов и соответствующих опорных поясков на винте обеспечена возможность частичного перераспределения нагрузки внутри ролико-винтового редуктора в радиальном направлении от резьбы на опорные пояски, что позволяет уменьшить усилие на резьбовых зацеплениях и повысить КПД редуктора, а также срок службы отдельных деталей и редуктора в целом.In this roller-screw gearbox, due to the presence of a transmission mechanism in accordance with one aspect of the present invention, due to the presence of support bands between each two adjacent threaded roller sections and corresponding support bands on the screw, it is possible to partially redistribute the load inside the roller-screw gearbox in the radial direction from threads on the support belts, which allows to reduce the force on the threaded gears and increase the efficiency of the gearbox, as well as the service life of individual parts and gearbox as a whole.
Вследствие отсутствия прогибания роликов и винта благодаря наличию опорных поясков, а также вследствие того, что диаметры опорных поясков равны средним диаметрам резьбы взаимодействующих резьбовых участков роликов и винта соответственно, данный ролико-винтовой редуктор исключает уменьшение КПД, что позволяет увеличить срок службы отдельных деталей и редуктора в целом. При помощи данного редуктора можно получить широкий диапазон передаточных чисел за счёт лишь изменения параметров элементов редуктора без добавления и удаления новых элементов. В частности, благодаря данному ролико-винтовому редуктору можно получить большие передаточные числа, вплоть до нескольких тысяч. Согласно одному из вариантов реализации редуктора резьбы гаек, винта и роликов выполнены с преднатягом.Due to the absence of bending of the rollers and screws due to the presence of support bands, and also due to the fact that the diameters of the support bands are equal to the average thread diameters of the interacting thread sections of the rollers and screw, respectively, this roller-screw gearbox eliminates the reduction in efficiency, which allows to increase the service life of individual parts and gearboxes generally. With this gearbox, you can get a wide range of gear ratios by simply changing the parameters of the gearbox elements without adding and removing new elements. In particular, thanks to this roller-screw gearbox, you can get large gear ratios, up to several thousand. According to one of the variants of the implementation of the gearbox threads nuts, screws and rollers are made with preload.
Согласно ещё одному из вариантов реализации редуктора винт выполнен разборным и содержит по меньшей мере две части, две из которых имеют резьбовой участок.According to another embodiment of the gearbox, the screw is made collapsible and contains at least two parts, two of which have a threaded portion.
Согласно ещё одному аспекту настоящего изобретения обеспечен способ сборки ролико-винтового редуктора, в котором винт выполнен неразборным. Согласно способу обеспечивают наличие по меньшей мере одного располагающего приспособления, имеющего располагающие элементы для взаимодействия с роликами, выполненные с возможностью блокировки перемещения роликов по отношению друг к другу при взаимодействии располагающих элементов и роликов, причём каждый из располагающих элементов имеет конфигурацию, отличную от конфигурации других располагающих элементов. Далее обеспечивают наличие роликов, каждый из которых имеет ответный элемент для взаимодействия с располагающим приспособлением, имеющий конфигурацию, соответствующую конфигурации одного из располагающих элементов располагающего приспособления. Устанавливают винт и ролики в указанное по меньшей мере одно располагающее приспособление и обеспечивают взаимодействие ответных элементов роликов с располагающими элементами соответствующей конфигурации с обеспечением однозначного позиционирования роликов по отношению друг к другу и к винту. Затем устанавливают гайки на внутренние резьбовые участки роликов с обеспечением взаимодействия резьб этих гаек с соответствующими резьбовыми участками роликов; устанавливают гайки на внешние резьбовые участки роликов с обеспечением взаимодействия резьб этих гаек с соответствующими резьбовыми участками роликов; выводят ответные элементы роликов из взаимодействия с располагающими элементами; и закрепляют гайки первого звена относительно друг друга и гайки второго звена относительно друг друга.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for assembling a roller-screw reducer in which the screw is made non-separable. According to the method, there is provided at least one positioning device having positioning elements for interaction with the rollers, made with the possibility of blocking movement of the rollers relative to each other when the positioning elements and rollers interact, and each of the positioning elements has a different configuration than the other items. Next, provide the presence of rollers, each of which has a response element to interact with the disposing device, having a configuration corresponding to the configuration of one of the disposing elements of the disposing device. Install the screw and the rollers in the specified at least one disposing device and ensure the interaction of the response elements of the rollers with the disposing elements of the appropriate configuration with ensuring unambiguous positioning of the rollers relative to each other and to the screw. Then install the nuts on the inner threaded areas of the rollers to ensure the interaction of the threads of these nuts with the corresponding threaded sections of the rollers; install the nuts on the external threaded areas of the rollers with the interaction of the threads of these nuts with the corresponding threaded sections of the rollers; output the response elements of the rollers from the interaction with the positioning elements; and fasten the nuts of the first link relative to each other and the nuts of the second link relative to each other.
Согласно ещё одному аспекту настоящего изобретения обеспечен способ сборки ролико-винтового редуктора, в котором винт выполнен разборным. Согласно способу обеспечивают наличие по меньшей мере одного располагающего приспособления, имеющего располагающие элементы для взаимодействия с роликами, выполненные с возможностью установки в них роликов продольно по отношению друг к другу по окружности и с возможностью ограничения перемещения каждого из роликов перемещением между внутренним в радиальном направлении положением и внешним в радиальном направлении положением, причём каждый из располагающих элементов имеет конфигурацию, отличную от конфигурации других располагающих элементов. Далее обеспечивают наличие роликов, каждый из которых имеет ответный элемент для взаимодействия с располагающим приспособлением, имеющий конфигурацию, соответствующую конфигурации одного из располагающих элементов располагающего приспособления. Устанавливают ролики в указанное по меньшей мере одно располагающее приспособление и обеспечивают взаимодействие ответных элементов роликов с располагающими элементами соответствующей конфигурации с обеспечением расположения каждого из роликов во внутреннем в радиальном направлении положении. Далее устанавливают гайки и перемещают ролики во внешнее в радиальном направлении положение с обеспечением взаимодействия резьб этих гаек с соответствующими внутренними резьбовыми участками роликов. Затем вводят резьбовые части винта во взаимодействие с соответствующими резьбовыми участками роликов и закрепляют резьбовые части винта друг относительно друга. Далее устанавливают гайки с обеспечением взаимодействия резьб этих гаек с внешними резьбовыми участками роликов; выводят ответные элементы роликов из взаимодействия с располагающими элементами; закрепляют гайки первого звена друг относительно друга и гайки второго звена друг относительно друга.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for assembling a roller-screw reducer in which a screw is made collapsible. According to the method, there is provided at least one positioning device having positioning elements for interacting with the rollers, arranged to install the rollers in them longitudinally with respect to each other along the circumference and with the possibility of restricting the movement of each of the rollers between the radially inner position and external position in the radial direction, and each of the positioning elements has a different configuration than the other x elements. Next, provide the presence of rollers, each of which has a response element to interact with the disposing device, having a configuration corresponding to the configuration of one of the disposing elements of the disposing device. Install the rollers in the specified at least one positioning device and ensure the interaction of the response elements of the rollers with the elements of the appropriate configuration with ensuring the location of each of the rollers in the inner in the radial direction. Next, install the nuts and move the rollers in the outer radially position with the interaction of the threads of these nuts with the corresponding internal threaded sections of the rollers. Then the threaded portions of the screw are inserted in engagement with the corresponding threaded portions of the rollers and the threaded portions of the screw are fixed relative to each other. Next, install the nuts to ensure the interaction of the threads of these nuts with the external threaded sections of the rollers; output the response elements of the rollers from the interaction with the positioning elements; fasten the nuts of the first link relative to each other and the nuts of the second link relative to each other.
Благодаря указанным способам обеспечено расположение роликов в строгой последовательности вокруг винта, при конкретном угловом положении каждого ролика. Также для исключения перекоса роликов обеспечено точное выдерживание межосевых расстояний от оси ролика до оси винта, а также углаThanks to these methods, the rollers are arranged in a strict sequence around the screw, at a specific angular position of each roller. Also, in order to prevent rollers from skewing, precise keeping of the axial distances from the roller axis to the screw axis, as well as the angle
- 2 030873 между соседними роликами.- 2 030873 between adjacent rollers.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Ниже приведено подробное описание конкретных вариантов реализации настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых показано следующее:Below is a detailed description of specific embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings, which show the following:
на фиг. 1 показан передаточный механизм в соответствии с одним из вариантов реализации настоящего изобретения;in fig. 1 shows a transmission mechanism in accordance with one embodiment of the present invention;
на фиг. 2 - ролико-винтовой редуктор в сборе в соответствии с одним из вариантов реализации настоящего изобретения;in fig. 2 - roller-screw gearbox assembly in accordance with one of the embodiments of the present invention;
на фиг. 3 - располагающее приспособление в соответствии с одним из вариантов реализации изобретения;in fig. 3 - having a device in accordance with one embodiment of the invention;
на фиг. 4 - ролико-винтовой редуктор в соответствии с одним из вариантов реализации в процессе сборки с установленным на нём располагающим приспособлением по фиг. 3;in fig. 4 shows a roller-screw reducer in accordance with one of the embodiments in the assembly process with the disposable device according to FIG. 3;
на фиг. 5 - вариант реализации винта ролико-винтового редуктора, в котором винт выполнен разборным.in fig. 5 shows an embodiment of a screw-screw gearbox screw in which the screw is collapsible.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения, показанному на фиг. 1, передаточный механизм 1 содержит винт 2 и четыре ролика 3, расположенных вокруг винта 2.According to one embodiment of the present invention shown in FIG. 1, the transmission mechanism 1 comprises a screw 2 and four rollers 3 arranged around the screw 2.
Винт 2 представляет собой входное быстроходное звено передаточного механизма 1. Согласно варианту реализации, показанному на фиг. 1, винт 2 содержит одну пару резьбовых участков с резьбой одинакового диаметра, но различного направления, расположенных по краям винта. Однако следует отметить, что в других вариантах реализации пара винтовых участков может располагаться и в середине винта. Кроме того, в других вариантах реализации винт может содержать более двух резьбовых участков.The screw 2 is an input high-speed link of the transmission mechanism 1. According to the embodiment shown in FIG. 1, screw 2 contains one pair of threaded sections with threads of the same diameter, but of different directions, located along the edges of the screw. However, it should be noted that in other embodiments, a pair of screw sections may be located in the middle of the screw. In addition, in other embodiments, the screw may comprise more than two threaded portions.
В соответствии с вариантом реализации, показанным на фиг. 1, винт 2 содержит опорный поясок 4, расположенный в средней части винта 2. Следует отметить, что в других вариантах реализации, например, когда резьбовые участки винта расположены в середине винта, винт может содержать по меньшей мере два опорных пояска, которые будут располагаться по краям винта. При этом диаметр опорного пояска 4 равен среднему диаметру резьбы винта 2.In accordance with the embodiment shown in FIG. 1, the screw 2 comprises a support belt 4 located in the middle part of the screw 2. It should be noted that in other embodiments, for example, when the screw threads of the screw are located in the middle of the screw, the screw may contain at least two support bands that will be located along screw edges. The diameter of the support belt 4 is equal to the average thread diameter of the screw 2.
В варианте реализации, показанном на фиг. 1, каждый из роликов 3 содержит две пары резьбовых участков, причём одна пара резьбовых участков расположена в средней части роликов 3, а другая пара резьбовых участков расположена по краям роликов 3, а резьбы в каждой паре резьбовых участков выполнены одинакового диаметра, но различного направления. В данном варианте реализации резьба участков роликов симметрична относительно плоскости, перпендикулярной оси ролика и проходящей через его центр. При этом пара крайних резьбовых участков представляет собой пару входных или опорных участков, которые расположены по краям роликов 3 и сопряжены с резьбовыми участками винта 2 для передачи входного момента от винта 2 на ролики 3. Пара центральных резьбовых участков представляет собой пару выходных участков и предназначена для передачи выходного момента. Следует отметить, что в других вариантах реализации резьбовые участки одной пары могут чередоваться с резьбовыми участками другой пары. Также следует отметить, что в других вариантах реализации каждый из роликов может содержать более чем четыре резьбовых участка.In the embodiment shown in FIG. 1, each of the rollers 3 contains two pairs of threaded sections, one pair of threaded sections located in the middle part of the rollers 3, and the other pair of threaded sections located at the edges of the rollers 3, and the threads in each pair of threaded sections are made of the same diameter but different direction. In this embodiment, the thread of the roller sections is symmetrical about a plane perpendicular to the axis of the roller and passing through its center. This pair of extreme threaded sections is a pair of input or support sections, which are located at the edges of the rollers 3 and are associated with threaded sections of the screw 2 for transferring the input moment from screw 2 to the rollers 3. A pair of central threaded sections is a pair of output sections and is intended for transfer of the output moment. It should be noted that in other embodiments, the threaded portions of one pair may alternate with the threaded portions of the other pair. It should also be noted that in other embodiments, each of the rollers may contain more than four threaded sections.
В соответствии с вариантом реализации, показанным на фиг. 1, каждый из роликов 3 содержит опорный поясок 5, расположенный между центральными резьбовыми участками роликов 3. Причём, как показано на фиг. 1, опорный поясок 4 винта 2 расположен таким образом, что он упирается в опорные пояски 5 роликов 3. При этом диаметры опорных поясков 5 равны средним диаметрам резьбы участков роликов 3, которые взаимодействуют с резьбовыми участками винта 2.In accordance with the embodiment shown in FIG. 1, each of the rollers 3 comprises a support belt 5 located between the central threaded portions of the rollers 3. Moreover, as shown in FIG. 1, the support belt 4 of the screw 2 is positioned in such a way that it rests against the support belts of the 5 rollers 3. In this case, the diameters of the support belts 5 are equal to the average thread diameters of the sections of the rollers 3 that interact with the screw sections of the screw 2.
Опорные пояски 4 и 5 предназначены для исключения прогиба роликов ролико-винтового редуктора при передаче редуктором больших нагрузок. Кроме того, равенство диаметров опорных поясков 4 и 5 винта 2 и роликов 3 средним диаметрам резьб соответствующих участков винта 2 и роликов 3 обеспечивает обкатывание опорных поясков роликов по пояску винта без проскальзывания, что исключает потери на трение.The support belts 4 and 5 are designed to eliminate the deflection of the rollers of the roller-screw gearbox during the transmission of large loads by the gearbox. In addition, the equality of the diameters of the support bands 4 and 5 of the screw 2 and rollers 3 to the average thread diameters of the respective sections of the screw 2 and rollers 3 ensures that the support bands of the rollers run around the belt of the screw without slipping, which eliminates friction losses.
Следует отметить, что в других вариантах реализации, например, когда резьбовые участки винта расположены в середине винта, резьбовые участки роликов, расположенные в центре, будут сопряжены с резьбовыми участками винта для передачи входного момента от винта на ролики, при этом ролики будут содержать по меньшей мере два опорных пояска, которые будут располагаться по краям роликов снаружи относительно крайних резьбовых участков.It should be noted that in other embodiments, for example, when the screw sections of the screw are located in the middle of the screw, the screw sections of the rollers located in the center will be mated with the screw sections of the screw to transfer the input torque from the screw to the rollers, while the rollers will contain at least at least two support belt, which will be located on the edges of the rollers outside relative to the extreme threaded sections.
Для предотвращения выкатывания винта 2 из набора роликов 3 углы подъема резьбы участков винта 2 равны по величине и противоположны по направлению углам подъема резьбы сопряженных с ними участков роликов 3. Противоположные направления резьбы на различных участках винта 2 и противоположные направления резьбы на различных участках роликов 3 препятствуют проскальзыванию роликов 3 вдоль витков резьбы винта 2.To prevent the screw 2 from rolling out of the set of rollers 3, the elevation angles of the thread of the screw 2 sections are equal in size and opposite in the direction of the lifting angles of the thread of the roller 3 sections associated with them. The opposite thread directions in different sections of the screw 2 and the opposite thread directions in different sections of the rollers 3 prevent slippage of the rollers 3 along the threads of the screw 2.
В других вариантах реализации опорные пояски могут быть выполнены на роликах во всех промежутках между резьбовыми участками, а также снаружи относительно крайних резьбовых участков. При этом опорные пояски будут также выполнены на винте на участках, соответствующих участкам, на котоIn other embodiments of the support belts can be performed on the rollers in all the gaps between the threaded sections, as well as outside relative to the extreme threaded sections. In this case, the support belts will also be made on the screw in the sections corresponding to the sections on which
- 3 030873 рых расположены опорные пояски роликов. Данный вариант реализации позволит частично перераспределить нагрузку внутри ролико-винтового редуктора, направленную в радиальном направлении к оси винта, от резьбы на указанные опорные пояски, что позволит уменьшить радиальное усилие в резьбовых зацеплениях и повысит КПД редуктора, а также срок службы как отдельных деталей, так и всего редуктора.- 3 030873 ryh are the support belts of the rollers. This embodiment will partially redistribute the load inside the roller-screw gearbox, directed in the radial direction to the axis of the screw, from the thread to the specified support belts, which will reduce the radial force in the threaded gears and increase the efficiency of the gearbox, as well as the service life of both individual parts and and the entire gearbox.
На фиг. 2 показан ролико-винтовой редуктор 6 в сборе в соответствии с одним из вариантов реализации настоящего изобретения. Ролико-винтовой редуктор 6 в соответствии с данным вариантом реализации содержит входное звено, выходное звено и передаточный механизм 1, описанный выше в настоящем описании.FIG. 2 shows a roller-screw gearbox assembly in accordance with one embodiment of the present invention. The roller-screw reducer 6 in accordance with this embodiment includes an input link, an output link and a transmission mechanism 1 described above in the present description.
Входное, или опорное, звено содержит две гайки 7, которые закреплены в линейном и угловом направлении с помощью хомута 8 в неподвижном корпусе 9 без возможности перемещения и поворота как относительно корпуса 9, так и относительно друг друга. При этом гайки 7 взаимодействуют с входными резьбовыми участками роликов 3.The input, or support, link contains two nuts 7, which are fixed in the linear and angular direction with the help of a collar 8 in the fixed case 9 without the possibility of movement and rotation both relative to the case 9 and relative to each other. When this nut 7 interact with the input threaded sections of the rollers 3.
Выходное звено содержит две гайки 10, которые закреплены в линейном и угловом направлении относительно друг друга с помощью хомутов 11 и 12. При этом гайки 10 взаимодействуют с выходными участками роликов 3.The output link contains two nuts 10, which are fixed in the linear and angular direction relative to each other using clamps 11 and 12. In this case, the nuts 10 interact with the output sections of the rollers 3.
Для предотвращения выкатывания роликов 3 из гаек 7 и 10 углы подъема резьбы участков роликов 3 равны по величине и противоположны по направлению углам подъема резьбы сопряженных с ними гаек 7 и 10. Противоположные направления резьбы на различных участках роликов 3 препятствуют проскальзыванию роликов вдоль витков резьбы гаек 7 и 10.To prevent rollers 3 rolling out from nuts 7 and 10, the elevation angles of the threads of the rollers 3 are equal in magnitude and opposite in the direction of the elevations of the threads of the nuts 7 and 10 associated with them. The opposing thread directions in different parts of the rollers 3 prevent the rollers from slipping along the threads of the nuts 7 and 10.
Следует отметить, что ориентация резьб гаек в каждом из звеньев должна быть строго зеркальной относительно вертикальной плоскости симметрии редуктора. Иными словами, заход у обеих гаек каждого из звеньев должен начинаться в одной полярной координате.It should be noted that the orientation of the threads of the nuts in each of the links must be strictly mirrored relative to the vertical plane of symmetry of the gearbox. In other words, the entry at both nuts of each of the links must begin at the same polar coordinate.
Для надлежащего ориентирования гаек друг относительно друга, а также для предотвращения проскальзывания гаек 7 в хомуте 8 и корпусе 9 и гаек 10 в хомутах 11 и 12 в ролико-винтовом редукторе предусмотрены фиксирующие, или ориентирующие, элементы, которые в данном варианте реализации представляют собой шпонки 17, вставленные в специально предусмотренные пазы в корпусе 9 и хомутах 8, 11 и 12, а также в гайках 7 и 10. Кроме того, для предотвращения осевого перемещения гаек 7 в хомуте 8 и корпусе 9 и гаек 10 в хомутах 11 и 12, в корпусе 9 и хомутах 8, 11 и 12 предусмотрены круговые канавки, а на гайках 7 и 10 предусмотрены упорные пояски. Однако специалисту в данной области техники очевидны и другие варианты фиксации гаек 7 и 10, например при помощи штифтов, шлицевого соединения и т.п. для предотвращения проскальзывания, и при помощи шпоночного соединения, штифтов и т.п. для предотвращения осевого перемещения. Следует отметить, что для того, чтобы ролико-винтовой редуктор мог быть собран, на гайках одного звена должно быть выполнено следующее условие: равенство углов между началом захода резьбы гайки и ориентирующим элементом, расположенном на гайке.For proper orientation of the nuts relative to each other, as well as to prevent slippage of the nuts 7 in the clamp 8 and the housing 9 and the nuts 10 in the collars 11 and 12, fixing, or orienting, elements are provided in clamps 11 and 12, which in this embodiment are the keys 17, inserted into specially provided grooves in the housing 9 and the clamps 8, 11 and 12, as well as in the nuts 7 and 10. In addition, to prevent axial movement of the nuts 7 in the clamp 8 and the housing 9 and the nuts 10 in clamps 11 and 12, in housing 9 and clamps 8, 11 and 12 are provided there are circular grooves, and on the nuts 7 and 10 there are stubborn belts. However, other options for fixing the nuts 7 and 10 are obvious to a person skilled in the art, for example, using pins, a spline connection, etc. to prevent slippage, and with the help of a keyed connection, pins, etc. to prevent axial movement. It should be noted that in order for the roller-helical gearbox to be assembled, the following condition must be satisfied on the nuts of one link: the equality of the angles between the beginning of the thread’s setting of the nut and the orienting element located on the nut.
Для обеспечения безлюфтовой передачи между роликами 3 и гайками 7 и 10 резьбы данных элементов выполняют с преднатягом. Преднатяг заключается в выборе среднего диаметра винта, роликов и гаек таким образом, чтобы сумма средних диаметров винта и двух роликов была больше среднего диаметра соответственной гайки на величину, соответствующую необходимому преднатягу. В настоящем изобретении преднатяг может быть реализован любым подходящим способом, известным специалисту.To ensure a backlash-free transmission between the rollers 3 and the nuts 7 and 10, the threads of these elements are preloaded. The preload consists in choosing the average diameter of the screw, the rollers and the nuts so that the sum of the average diameters of the screw and the two rollers is greater than the average diameter of the respective nut by an amount corresponding to the required preload. In the present invention, preload can be implemented by any suitable method known to the skilled person.
Следует отметить, что если в ролико-винтовом редукторе согласно настоящему изобретению внутренний диаметр D3 (см. фиг. 4) вершин резьбы гаек 10 выходного звена больше, чем внутренний диаметр D4 (см. фиг. 4) впадин резьбы гаек 7 входного звена, то винт редуктора выполнен в едином исполнении. При этом в случае, если диаметр D3 меньше диаметра D4, то винт необходимо выполнить разборным, как будет более подробно описано ниже. В зависимости от отношения диаметров D3 и D4 будет изменяться способ сборки ролико-винтового редуктора, который будет подробно описан ниже.It should be noted that if, in the roller-helical gearbox according to the present invention, the internal diameter D3 (see FIG. 4) of the thread peaks of the output link nuts 10 is larger than the internal diameter D4 (see FIG. 4) of the thread depressions of the input link nuts 7 gearbox screw is made in a single version. In this case, if the diameter D3 is less than the diameter D4, then the screw must be disassembled, as will be described in more detail below. Depending on the ratio of the diameters D3 and D4, the method of assembling the roller-screw gearbox will change, which will be described in detail below.
Как указано выше, в случае, когда диаметр D3 меньше диаметра D4, винт 2 необходимо выполнять разборным, например состоящим из двух частей 18, 19, каждая из которых содержит резьбовой участок (см. фиг. 5). Однако специалисту в данной области техники понятно, что винт может содержать более двух составных частей. Такая конструкция винта 2 в значительной степени облегчает сборку роликовинтового редуктора, как это более подробно описано ниже в настоящем описании.As indicated above, in the case when the diameter D3 is smaller than the diameter D4, screw 2 must be dismountable, for example consisting of two parts 18, 19, each of which contains a threaded section (see Fig. 5). However, it is clear to a person skilled in the art that a screw may contain more than two components. This design of the screw 2 greatly facilitates the assembly of the roller screw reducer, as described in more detail later in the present description.
В ролико-винтовом редукторе в соответствии с настоящим изобретением в случае, если разность между заходами резьб гаек выходного звена и гаек входного, или опорного, звена не кратно количеству роликов, каждый ролик является уникальным. Отличие одного ролика от другого заключается в угле поворота резьбы выходного участка по отношению к резьбе входного участка ролика. Такая уникальность каждого ролика определяет единственный возможный вариант компоновки ролико-винтового редуктора с уникальным взаимным расположением роликов. Кроме того, при сборке редуктора также имеет значение угол поворота ролика относительно своей оси, для каждого ролика являющийся индивидуальным, а также последовательность установки роликов. При каком-либо нарушении указанного взаимного расположения угла поворота или последовательности установки роликов сборка ролико-винтового редуктора будет невозможна.In the roller-screw gearbox in accordance with the present invention, if the difference between the threads of the output link nuts and the input, or support link nuts, is not a multiple of the number of rollers, each roller is unique. The difference of one roller from the other is in the angle of rotation of the thread of the output section in relation to the thread of the input section of the roller. This uniqueness of each roller determines the only possible arrangement of a roller-screw gearbox with a unique mutual arrangement of rollers. In addition, when assembling the gearbox, the angle of rotation of the roller relative to its axis, which is individual for each roller, as well as the sequence of installation of the rollers also matters. If any violation of the specified mutual arrangement of the angle of rotation or the sequence of installation of the rollers assembly roller-screw gearbox will be impossible.
- 4 030873- 4 030873
Далее подробно описан способ сборки ролико-винтового редуктора в соответствии с приведённым выше вариантом реализации настоящего изобретения для ролико-винтового редуктора, в котором внутренний диаметр D3 вершин резьбы гаек 10 выходного звена больше, чем внутренний диаметр D4 впадин резьбы гаек 7 входного звена.The following describes in detail the method of assembling a roller-screw reducer in accordance with the above embodiment of the present invention for a roller-screw reducer, in which the inner diameter D3 of the thread peaks of the outlet nuts 10 is larger than the inner diameter D4 of the grooves of the nut 7 of the input link.
Для обеспечения требуемой последовательности установки и нужного углового положения роликов 3 при сборке ролико-винтового редуктора необходима взаимная фиксация роликов, в том числе по углу поворота. Эту фиксацию можно обеспечить с помощью специального располагающего приспособления. На фиг. 3 показано располагающее приспособление 14 в соответствии с одним из вариантов реализации настоящего изобретения.To ensure the required sequence of installation and the desired angular position of the rollers 3 when assembling a roller-screw reducer, mutual fixation of the rollers is necessary, including the angle of rotation. This fixation can be achieved with a special positioning device. FIG. 3 shows a positioning device 14 in accordance with one embodiment of the present invention.
Согласно данному варианту реализации располагающее приспособление 14 имеет центрирующие отверстия 15, предназначенные для установки роликов 3. Отверстия 15 расположены на расстоянии, равном межосевому расстоянию между винтом 2 и роликами 3, от центрального отверстия 16, предназначенного для установки винта 2, и равноудалены друг от друга. В каждом центрирующем отверстии 15 предусмотрен глухой сегмент, конфигурация которого отличается от конфигурации глухих сегментов других центрирующих отверстий 15. Кроме того, на конце каждого из роликов 3 выполняют ответную лыску таким образом, чтобы сечение ролика с лыской по форме соответствовало соответствующему центрирующему отверстию 15 с обеспечением точной ориентации роликов 3 при установке в располагающее приспособление 14 относительно друг друга. Следует отметить, что внешний диаметр (D1 по фиг. 4) располагающего приспособления 14 должен быть меньше, чем внутренние диаметры (D3 и D2) гаек 7 и 10, для обеспечения возможности надевания гаек 7 и 10 через располагающее приспособление 14.According to this embodiment, the accommodating device 14 has centering holes 15 for mounting the rollers 3. The holes 15 are located at a distance equal to the axial distance between the screw 2 and the rollers 3 from the central hole 16 for installing the screw 2, and equidistant from each other . In each centering hole 15, a blind segment is provided, the configuration of which differs from the configuration of the blind segments of the other centering holes 15. In addition, at the end of each of the rollers 3, a retract is made in such a way that the cross section of the roller with its shape corresponds to the corresponding centering hole 15 with ensuring accurate orientation of the rollers 3 when installed in positioning the device 14 relative to each other. It should be noted that the outer diameter (D1 of FIG. 4) of the positioning device 14 must be smaller than the internal diameters (D3 and D2) of the nuts 7 and 10, in order to be able to don the nuts 7 and 10 through the positioning device 14.
Следует отметить, что в других вариантах реализации настоящего изобретения располагающее приспособление может иметь другую конструкцию, например вместо центрирующих отверстий оно может иметь выступы, а ролики, в свою очередь, будут иметь отверстия на своих концах, соответствующие выступам располагающего приспособления.It should be noted that in other embodiments of the present invention, the disposing device may have a different design, for example, instead of centering holes, it may have projections, and the rollers, in turn, will have openings at their ends corresponding to the projections of the disposing device.
В случае, когда диаметр D3 больше диаметра D4, располагающее приспособление должно иметь располагающие элементы, предназначенные для взаимодействия с роликами, выполненные с возможностью блокировки перемещения роликов по отношению друг к другу при взаимодействии располагающих элементов и роликов. При этом каждый из располагающих элементов должен иметь конфигурацию, отличную от конфигурации других располагающих элементов. Кроме того, каждый из роликов должен иметь ответный элемент для взаимодействия с располагающим приспособлением, который имеет конфигурацию, соответствующую конфигурации одного из располагающих элементов располагающего приспособления.In the case when the diameter D3 is larger than the diameter D4, the positioning device must have positioning elements intended to interact with the rollers, made with the possibility of blocking the movement of the rollers relative to each other during the interaction of the positioning elements and rollers. In addition, each of the positioning elements must have a configuration that is different from the configuration of other positioning elements. In addition, each of the rollers must have a response element to interact with the disposing device, which has a configuration that matches the configuration of one of the disposing elements of the disposing device.
Согласно способу, в центральное отверстие 16 располагающего приспособления 14 устанавливают винт 2. Затем поочерёдно вставляют ролики 3 в центрирующие отверстия 15 располагающего приспособления 14 таким образом, что благодаря наличию лысок на роликах 3 и глухих сегментов в центрирующих отверстиях 15 обеспечена однозначная ориентация роликов 3 по отношению друг к другу и к винту 2. Иными словами, с помощью располагающего приспособления 14 обеспечивают однозначную ориентацию роликов 3 относительно друг друга и винта.According to the method, screw 2 is inserted into center hole 16 of positioning device 14. Rollers 3 are then alternately inserted into centering holes 15 of positioning device 14 in such a way that, due to bald spots on rollers 3 and blind segments, centering holes 15 are provided with an unambiguous orientation of rollers 3 relative to to each other and to the screw 2. In other words, with the aid of the positioning device 14, they provide an unambiguous orientation of the rollers 3 relative to each other and the screw.
Далее устанавливают гайки 10 выходного звена на внутренние резьбовые участки роликов 3, которые являются выходными. Следует отметить, что в данном варианте реализации, когда передаточное число редуктора мало и внутренний диаметр вершин резьбы выходной гаек 10 (D3) больше, чем внутренний диаметр впадин резьбы (D4) гаек 7, гайки 10 выходного звена редуктора могут свободно проходить над опорными резьбовыми участками роликов 3 и быть установлены на выходные участки роликов 3.Next, install the nuts 10 output link on the internal threaded sections of the rollers 3, which are output. It should be noted that in this embodiment, when the gear ratio of the reducer is small and the internal diameter of the thread peaks of the output nuts 10 (D3) is larger than the internal diameter of the thread grooves (D4) of the nuts 7, the nuts 10 of the output link of the gearbox can freely pass over the supporting threaded sections rollers 3 and be installed on the output sections of rollers 3.
При установке гаек 10 на выходном участке роликов 3 должно быть обеспечено расстояние L1 (см. фиг. 4) между упорными поясками гаек 10, соответствующее расстоянию между круговыми канавками хомутов 11 и 12. При этом пазы под шпонку гаек 10 должны располагаться в одной плоскости для обеспечения точного расположения гаек друг относительно друга при помощи шпонки по меньшей мере для того, чтобы выдержать симметричность заходов резьбы двух гаек относительно плоскости, перпендикулярной оси роликов и проходящей через их середину.When installing the nuts 10 on the output section of the rollers 3, the distance L1 (see Fig. 4) between the stop bands of the nuts 10 should be provided, corresponding to the distance between the circular grooves of the clamps 11 and 12. In this case, the grooves for the keys of the nuts 10 should be in the same plane for ensuring accurate positioning of the nuts relative to each other by means of a key at least in order to maintain the symmetry of the thread inserts of the two nuts relative to a plane perpendicular to the axis of the rollers and passing through their middle.
Далее устанавливают гайки 7 на внешние резьбовые участки роликов 3, которые являются входными, или опорными, резьбовыми участками. При установке гаек 7 на входной, или опорный, участок роликов 3 должно быть обеспечено расстояние L2 (см. фиг. 4) между упорными поясками гаек 7, соответствующее расстоянию между круговыми канавками хомута 8 и корпуса 9. При этом пазы под шпонку гаек 7 должны располагаться в одной плоскости для обеспечения точного расположения гаек друг относительно друга при помощи шпонки по меньшей мере для того, чтобы выдержать симметричность заходов резьбы двух гаек относительно плоскости, перпендикулярной оси роликов и проходящей через их середину.Next, install the nut 7 on the external threaded sections of the rollers 3, which are the input, or supporting, threaded sections. When installing the nuts 7 on the inlet or supporting section of the rollers 3, the distance L2 (see Fig. 4) between the stop bands of the nuts 7, corresponding to the distance between the circular grooves of the clamp 8 and the housing 9 should be provided. be positioned in the same plane to ensure that the nuts are precisely positioned relative to each other with a key at least in order to withstand the symmetry of the threading of the two nuts against the plane perpendicular to the axis of the rollers and passing through their middle.
После установки гаек 7 и 10 на ролики 3 располагающее приспособление 14 удаляют с роликов 3. В других вариантах реализации располагающее приспособление могут удалять с роликов 3 после установки по меньшей мере одной гайки.After installing the nuts 7 and 10 on the rollers 3, the disposing device 14 is removed from the rollers 3. In other embodiments, the disposing device can be removed from the rollers 3 after installing at least one nut.
- 5 030873- 5 030873
Далее, на гайки 7 и 10 входного, или опорного, и выходного звеньев ролико-винтового редуктора устанавливают шпонки 17. Затем на гайки 10 выходного звена редуктора устанавливают хомуты 11 и 12 и зажимают их относительно друг друга. Шпонка 17 и упорные пояски гаек 10 обеспечивают точное расположение хомутов 11 и 12 на гайках 10 выходного звена относительно друг друга. Шпонки 17 предотвращают поворот гаек 10 в противоположных направлениях и с разной скоростью, а упорные пояски обеспечивают расстояние L1 (см. фиг. 4).Next, on the nuts 7 and 10 of the input, or support, and output links of the roller-screw gear set keys 17. Then on the nuts 10 of the output link of the gear set clamps 11 and 12 and clamp them relative to each other. The key 17 and the thrust belts of the nuts 10 provide the exact location of the clamps 11 and 12 on the nuts 10 of the output link relative to each other. The keys 17 prevent the nuts 10 from turning in opposite directions and at different speeds, and the stop belts provide a distance L1 (see FIG. 4).
Далее, гайки 7 входного, или опорного, звена устанавливают в хомут 8 и корпус 9, после чего хомут 8 и корпус 9 зажимают неподвижно относительно друг друга. Шпонка 17 и упорные пояски гаек 7 обеспечивают точное расположение хомута 8 и корпуса 9 на гайках 7 входного звена относительно друг друга. Шпонки 17 предотвращают поворот гаек 7 в противоположных направлениях и их поворот с разной скоростью, а упорные пояски обеспечивают расстояние L2 (см. фиг. 4).Next, the nut 7 input, or reference, link set in the clamp 8 and the housing 9, after which the clamp 8 and the housing 9 is clamped relative to each other. The key 17 and the thrust belts of the nuts 7 provide the exact location of the clamp 8 and the housing 9 on the nuts 7 of the input link relative to each other. The keys 17 prevent the nuts 7 from turning in opposite directions and turning them at different speeds, and the stop belts provide a distance L2 (see Fig. 4).
В случае, когда внутренний диаметр D3 вершин резьбы гаек 10 выходного звена меньше, чем внутренний диаметр D4 впадин резьбы гаек 7 опорного звена и винт необходимо выполнять разборным, способ сборки будет отличаться от описанного выше способа сборки для случая, когда диаметр D3 больше диаметра D4.In the case when the internal diameter D3 of the thread peaks of the output link nuts 10 is less than the internal diameter D4 of the threads of the nut 7 of the support link and the screw must be collapsible, the assembly method will differ from the above-described assembly method for the case when the diameter D3 is larger than the diameter D4.
В данном варианте реализации располагающее приспособление должно иметь располагающие элементы, предназначенные для взаимодействия с роликами, выполненные с возможностью блокировки вращения роликов вокруг своей оси, при взаимодействии располагающих элементов и роликов, но при этом без возможности блокировки радиального перемещения роликов с изменением межосевого расстояния от минимального до номинального. В данном случае используют располагающее приспособление, которое имеет располагающие элементы для взаимодействия с роликами, выполненные с возможностью установки в них роликов продольно по отношению друг к другу по окружности и с возможностью ограничения перемещения каждого из роликов перемещением между внутренним в радиальном направлении положением и внешним в радиальном направлении положением, причём каждый из располагающих элементов имеет конфигурацию, отличную от конфигурации других располагающих элементов. Например, согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения, располагающие элементы могут быть выполнены в виде центрирующих отверстий, имеющих продолговатую форму и обеспечивающих перемещение роликов в радиальном направлении относительно оси располагающего приспособления. Кроме того, в данных центрирующих отверстиях также обеспечена блокировка вращения роликов вокруг своей оси, например, по аналогии с располагающим приспособлением 14, за счёт глухих сегментов.In this embodiment, the locating device must have locating elements designed to interact with the rollers, made with the possibility of blocking the rotation of the rollers around its axis, when the locating elements and rollers interact, but without the possibility of blocking the radial movement of the rollers and changing the center distance from the minimum to nominal. In this case, a positioning device is used, which has positioning elements for interacting with the rollers, which are arranged to install the rollers longitudinally relative to each other around the circumference and to limit the movement of each of the rollers by moving between the radially internal and radially external positions. the direction of the position, and each of the disposing elements has a configuration that is different from the configuration of the other disposing elements. For example, according to one of the embodiments of the present invention, the locating elements can be made in the form of centering holes having an elongated shape and allowing the rollers to move in a radial direction relative to the axis of the disposing device. In addition, in these centering holes, the blocking of the rotation of the rollers around its axis is also provided, for example, by analogy with positioning device 14, due to blind segments.
Согласно способу сначала устанавливают ролики 3 в располагающее приспособление таким образом, что ролики расположены во внутреннем в радиальном направлении положении в центрирующих отверстиях располагающего приспособления. При этом благодаря наличию лысок на роликах 3 и глухих сегментов в центрирующих отверстиях обеспечена однозначная ориентация роликов 3 по отношению друг к другу в осевом направлении. Далее устанавливают гайки 10 выходного звена и перемещают ролики 3 во внешнее в радиальном направлении положение, так что резьбы гаек 10 взаимодействуют с соответствующими внутренними резьбовыми участками роликов 3, которые в настоящем варианте реализации являются выходными.According to the method, the rollers 3 are first placed in the positioning device in such a way that the rollers are located in the radially internal position in the centering holes of the positioning device. In this case, due to the presence of bald spots on the rollers 3 and deaf segments in the centering holes, the unique orientation of the rollers 3 with respect to each other in the axial direction is ensured. Next, set the nuts 10 of the output link and move the rollers 3 in the outer radially position, so that the threads of the nuts 10 interact with the corresponding internal threaded sections of the rollers 3, which in the present implementation are the output.
Затем синхронно ввинчивают две части 18 и 19 винта 2 с разных сторон редуктора между роликов 3, установленных на предыдущем этапе, так что резьбовые участки частей винта взаимодействуют с входными, или опорными, резьбовыми участками роликов 3, а затем закрепляют две части винта друг относительно друга, например посредством гайки 20 или другого крепёжного приспособления.Then two parts 18 and 19 of screw 2 are screwed in synchronously from different sides of the reducer between the rollers 3 installed in the previous step, so that the screw sections of the screw parts interact with the input, or support, screw sections of the rollers 3, and then fix the two parts of the screw relative to each other , for example by means of a nut 20 or other fastening device.
Далее, устанавливают гайки 7 опорного звена на ролики 3, так что резьбы гаек 7 взаимодействуют с соответствующими внешними резьбовыми участками роликов 3, которые в настоящем варианте реализации являются входными, или опорными.Next, install the nuts 7 of the support link on the rollers 3, so that the threads of the nuts 7 interact with the corresponding external threaded sections of the rollers 3, which in the present embodiment are input or support.
Далее действуют в соответствии со способом сборки редуктора с малыми передаточными числами, как описано ранее.Further, they act in accordance with the method of assembling the gearbox with low gear ratios, as described earlier.
Ролико-винтовой редуктор в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения работает следующим образом.Roller screw gear in accordance with one of the variants of the present invention works as follows.
Вращение на редуктор передается через винт 2, показанный на фиг. 2 (быстроходный вал). При вращении винт 2 с помощью резьбового зацепления передает на ролики 3 вращательный момент. Ролики 3 обкатываются по неподвижной гайке 7 и приобретают конкретную скорость вращения вокруг оси винта 2, а также вокруг своей оси, аналогично происходящему в планетарном механизме, когда наружное зубчатое колесо неподвижно, а вращается внутреннее зубчатое колесо.The rotation to the gearbox is transmitted through the screw 2 shown in FIG. 2 (high-speed shaft). When rotating the screw 2 with the help of a threaded engagement transmits the rotational moment to the rollers 3. The rollers 3 roll around on the fixed nut 7 and acquire a specific rotational speed around the axis of the screw 2, as well as around its axis, similar to what happens in the planetary mechanism when the external gear wheel is stationary and the internal gear rotates.
Так как резьба на гайках 7 и гайках 10 отличается по диаметру и количеству заходов, отличаются и параметры резьбы крайних и центральных участков роликов 3. При повороте с некоторой угловой скоростью ролик 3 имеет разные линейные скорости в точках, расположенных на диаметре центральных резьбовых участков, и в точках, расположенных на диаметре крайних резьбовых участков. Разность этих скоростей и передается на гайки 10.Since the thread on the nuts 7 and nuts 10 differs in diameter and number of entries, the thread parameters of the extreme and central sections of the rollers 3 are different. When rotating with a certain angular velocity, roller 3 has different linear velocities at points located on the diameter of the central threaded sections, and at points located on the diameter of the extreme threaded sections. The difference between these speeds and is transmitted to the nuts 10.
При передаче момента с быстроходного вала (винт 2) на тихоходный вал (гайки 10) усилия передаются через резьбовые ролики 3. Вектор силы на резьбе может быть разложен на осевую и радиальнуюWhen torque is transmitted from the high-speed shaft (screw 2) to the low-speed shaft (nuts 10), the forces are transmitted through the threaded rollers 3. The force vector on the thread can be decomposed into axial and radial
- 6 030873 составляющие. Осевая оставляющая силы растягивает или сжимает ролики 3, а радиальная составляющая изгибает ролики 3. Также ролики 3 могут прогибаться под действием внешней радиальной нагрузки, действующей на винт 2 или гайки 10.- 6 030873 components. The axial force leaving stretches or compresses the rollers 3, and the radial component bends the rollers 3. Also the rollers 3 can bend under the action of an external radial load acting on the screw 2 or the nuts 10.
Для уменьшения прогиба роликов 3 от радиальной составляющей нагрузки предусмотрены опорные пояски.To reduce the deflection of the rollers 3 from the radial component of the load, support belts are provided.
Хотя изобретение описано на примере конкретных вариантов реализации, возможны различные изменения и модификации в объёме изобретения, определяемом формулой изобретения.Although the invention is described on the example of specific implementation options, various changes and modifications are possible within the scope of the invention as defined by the claims.
Claims (8)
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201500520A EA030873B1 (en) | 2015-05-06 | 2015-05-06 | Transmission gear, roller reducer comprising the transmission gear, and method of assembly thereof |
| RU2018138781A RU2698258C9 (en) | 2015-05-06 | 2015-05-15 | Transmission mechanism, roller-helical reduction gear comprising a transmission mechanism and a method for its assembly |
| DE102015209009.4A DE102015209009B4 (en) | 2015-05-06 | 2015-05-15 | Transmission device, roller reduction gear with the transmission device and method for its assembly |
| PCT/RU2015/000303 WO2015156705A2 (en) | 2015-05-06 | 2015-05-15 | Transmission gear, roller reducer comprising the transmission gear, and method of assembly thereof |
| US14/713,804 US9249861B2 (en) | 2015-05-06 | 2015-05-15 | Transmission gear, roller reducer comprising the transmission gear, and method of assembly thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201500520A EA030873B1 (en) | 2015-05-06 | 2015-05-06 | Transmission gear, roller reducer comprising the transmission gear, and method of assembly thereof |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201500520A2 EA201500520A2 (en) | 2015-09-30 |
| EA201500520A3 EA201500520A3 (en) | 2015-12-30 |
| EA030873B1 true EA030873B1 (en) | 2018-10-31 |
Family
ID=54198862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201500520A EA030873B1 (en) | 2015-05-06 | 2015-05-06 | Transmission gear, roller reducer comprising the transmission gear, and method of assembly thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA030873B1 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2629481C1 (en) | 2016-04-08 | 2017-08-29 | Акционерное общество "Диаконт" | Inverted roller screw reducer |
| RU2719091C1 (en) * | 2019-07-08 | 2020-04-17 | Акционерное общество "Диаконт" | Roller-screw reduction gear (embodiments), drive mechanism and hinged assembly comprising such reduction gear |
| RU2731193C1 (en) * | 2020-02-04 | 2020-08-31 | Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория электроники "ФлексЛаб"" | Roller-screw reducer |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1164057B (en) * | 1958-09-19 | 1964-02-27 | Gen Mills Inc | Swivel joint for a remote-controlled manipulator |
| CA911209A (en) * | 1972-10-03 | Trw Inc. | Roller gear drive preloading device | |
| SU1294606A1 (en) * | 1984-07-13 | 1987-03-07 | Владимирский политехнический институт | Manipulator hinge joint |
| SU1796810A1 (en) * | 1990-09-25 | 1993-02-23 | Vladimirsky Polt I | Planet screw-nut gear |
-
2015
- 2015-05-06 EA EA201500520A patent/EA030873B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA911209A (en) * | 1972-10-03 | Trw Inc. | Roller gear drive preloading device | |
| DE1164057B (en) * | 1958-09-19 | 1964-02-27 | Gen Mills Inc | Swivel joint for a remote-controlled manipulator |
| SU1294606A1 (en) * | 1984-07-13 | 1987-03-07 | Владимирский политехнический институт | Manipulator hinge joint |
| SU1796810A1 (en) * | 1990-09-25 | 1993-02-23 | Vladimirsky Polt I | Planet screw-nut gear |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201500520A3 (en) | 2015-12-30 |
| EA201500520A2 (en) | 2015-09-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2698258C1 (en) | Transmission mechanism, roller-helical reduction gear comprising a transmission mechanism and a method for its assembly | |
| RU164459U1 (en) | SCREW REDUCER | |
| EP0168942B1 (en) | Lead screw and nut assembly | |
| US11156274B2 (en) | Roller drive | |
| EA030873B1 (en) | Transmission gear, roller reducer comprising the transmission gear, and method of assembly thereof | |
| US9145919B2 (en) | Speed-reduction transmission bearing | |
| US20170314644A1 (en) | Speed reducer | |
| KR200450505Y1 (en) | Gear reducer | |
| EP3244095A1 (en) | Wave generator and wave gearing | |
| KR20160136814A (en) | Reverse cycloid reducer | |
| US20200325976A1 (en) | Gear device and manufacturing method for gear device | |
| JP6279755B2 (en) | Continuously variable transmission | |
| EP2837849A1 (en) | Wave gear mechanism | |
| US7036392B2 (en) | Transmission system having a gear with engaging and non-engaging semi-annular sections | |
| RU2628819C1 (en) | Method of assembly of the inverted roller screw gear | |
| RU2718925C2 (en) | System of a screw-type transmission of a multi-screw extruder or a mixer | |
| RU2719091C1 (en) | Roller-screw reduction gear (embodiments), drive mechanism and hinged assembly comprising such reduction gear | |
| KR100866102B1 (en) | A supporting structure for planetary gear speed reducer having shifted tooth profile | |
| US20190063579A1 (en) | Roll-and-press friction-driving harmonic drive gear reducer | |
| CN106838266B (en) | Bearing speed reducer retainer | |
| KR20150025165A (en) | Speed-reduction transmission bearing | |
| EP1015795B1 (en) | Transfer ring for continuously variable transmission | |
| US10871202B2 (en) | Inverted roller screw reduction gear | |
| RU2654239C1 (en) | Pivot joint of equal angular velocities | |
| US10495196B2 (en) | Double roller toroidal traction drive |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ KZ KG TJ TM |