PL186807B1 - Wkładka nakrętki przekładni śrubowej, tocznej - Google Patents

Abstract

Wkładka nakrętki przekładni śrubowej, tocznej, posiadająca kanał zwrotny, znamienna tym, że w rozwinięciu przekroju prostopadłego do osi przekładni kanał zwrotnyjest określony przez styczne do siebie łuki o różnych środkach, będące środkami geometrycznymi sfery kulistej o promieniu (Rn), przy czym pierwszy, znajdujący się w obszarze wejścia/wyjścia kulki (4) do/z kanału zwrotnego skrajny łuk, o promieniu (Rn) równym promieniowi sfery ma środek w punkcie (Kn) będącym stykiem bieżni kanału zwrotnego i bieżni nakrętki, a drugi łuk znajdujący się w obszarze przetaczania się kulki (4) po średnicy zewnętrznej śruby (2), ma środek w punkcie (O), leżącym na osi wzdłużnej nakrętki i promień 0.5 dSr + r, gdzie dsr jest średnicą śruby (2), a (r) jest promieniem kulki tocznej (4), zaś łuk pośredni łączący je o promieniu (RT) ma środek w punkcie (OT), leżącym na prostej łączącej środek (O) nakrętki (3) z punktem (Oj), będącym środkiem okręgu o promieniu przejściowym (rj) śruby (2) jest tak wraz z promieniem dobrany iteracyjnie, aby był styczny do obu tych łuków w punktach (S 1 T)

Description

Przedmiotem wynalazku jest wkładka nakrętki przekładni śrubowej tocznej.

Znane są wkładki nakrętki przekładni śrubowej tocznej, jak na przykład z polskiego opisu nr 154 763. We wkładce tej kanał zwrotny określany jest przyrostem jego krzywizny wyrażonej przez zmianę kąta pracy elementu tocznego i jest on styczny w punktach będących przedłużeniami bieżni nakrętki.

Istota wkładki według wynalazku polega na tym, że w rozwinięciu przekroju prostopadłego do osi przekładni kanał zwrotny jest określony przez trzy styczne do siebie łuki o różnych środkach będących środkami geometrycznymi sfery kulistej, przy czym pierwszy skrajny łuk o promieniu sfery ma środek w punkcie będącym stykiem bieżni kanału zwrotnego i bieżni nakrętki, a drugi łuk, znajdujący się w obszarze przetaczania się kulki po zewnętrznej średnicy śruby, ma środek w punkcie leżącym na osi wzdłużnej nakrętki i promień będący sumą połowy średnicy rdzenia śruby i promienia kulki tocznej, zaś łuk pośredni, łączący je, ma środek w punkcie leżącym na prostej łączącej środek nakrętki z punktem będącym środkiem okręgu o promieniu przejściowym śruby i jest tak wraz z promieniem dobrany iteracyjnie, aby łuk ten był styczny do obu tych łuków.

Korzystnie długość wkładki jest tak dobrana, aby między płaszczyznami przechodzącymi przez punkty, będące przedłużeniami bieżni nakrętki mieściła się całkowita liczba kulek.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 ukazuje rzut wkładki na płaszczyznę równoległą do osi przekładni, fig. 2 i 3 / do kanału zwrotnego i zarysu gwintu śruby, a fig. 4 ukazuje fragment rozwinięcia przekroju prostopadłego do osi wzdłużnej przekładni, tj. połowę wkładki do osi wzdłużnej Z.

Przekładnia śrubowa składa się ze śruby 2, nakrętki 3, kulek 4 i wkładki 1 osadzonej w korpusie nakrętki 3. Wkładka ma długość LW, szerokość 2RB i jest nachylona do osi wzdłużnej przekładni pod kątem AFI. Kulka 4 ma promień r, zaś narzędzie 5 tworzące kanał zwrotny o osi 6 wkładki 1 ma średnicę Rn. Promień przejściowy zarysu gwintu śruby 2 jest rj. Średnica zewnętrzna śruby wynosi d_sr. Położenie kulki 4 przy wejściu do kanału zwrotnego wkładki 1 jest określony kątem działania a. W jego płaszczyźnie leży punkt B styku wkładki 1 z bieżnią nakrętki 3 i punkt A styku z bieżnią śruby 2.

186 807

Punkty O, Ot, Ki są środkami trzech łuków, określających oś 6 kanału zwrotnego wkładki 1. Kanał zwrotny wkładki 1 jest wykonany przez narzędzie np. frez kulisty, o promieniu R_n.

Łuki te to łuki K_kS i TO_k. gdzie punkty Si T są punktami styczności tych łuków z łukiem pośrednim ST o środku w punkcie Ot i o promieniu Rt. Leży on na prostej przechodzącej przez punkty OOi, gdzie Oi jest punktem zaczepienia promienia przejściowego śruby n. Jego położenie jak też i promień łuku Rt są wyznaczone metodami iteracyjnymi za pomocą specjalnego programu komputerowego.

Łuk skrajny o środku w punkcie K„ znajduje się w obszarze wejścia lub wyjścia kulki 4 do kanału zwrotnego wkładki 1, zaś łuk o środku w punkcie Ok znajduje się w obszarze przetaczania się kulki 4 przez grzbiet śruby 2. Promień tego łuku wynosi 0.5 d_s,· + r. Kanał zwrotny jest wyznaczony zarysem krzywoliniowym, złożonym z trzech łuków stycznych, biorąc pod uwagę obszar do osi wzdłużnej Z przekładni /na fig. 4 jest to pogrubiona linia kreskakropka/.

W celu zapewnienia prawidłowej pracy wkładki 1 jak i całej przekładni trzeba, aby między płaszczyznami AA i BB, przechodzącymi przez punkty S'2 i S*2d, które stanowią przedłużenie bieżni nakrętki 3, mieściła się całkowita liczba kulek 4.

Położenie wkładek względem gwintu śruby 2 powinno być ściśle określone. W rzeczywistości wzajemne położenie wkładki 1 i kanału zwrotnego oraz pozostałych elementów przekładni jest obarczone błędami wykonania i może zmieniać się w granicach tolerancji T_x, Ty, T_z. Błędy te powodują, że na przykład punkty zaczepienia Oi i Oia promienia ri zmieniają swoje położenie względem wkładki 1 na punkty O_Jk i Ob,,j. Zmiana położenia może powodować takie zmniejszenie odległości AB pomiędzy bieżnią śruby 2 i bieżnią otworu zwrotnego, że jest ona mniejsza od średnicy kulki 4, co z kolei może utrudnić ruch kulki. Na skutek błędów położenia wkładki 1 względem śruby 2 oraz toru 6 narzędzia 5 określonego przez punkty KS 2O_nO k (na fig. 4), bieżnia wkładki 1 może przesunąć się w kierunku bieżni śruby 2 i utworzyć „próg” na styku wkładki 1 z bieżnią nakrętki 3 i w głębi kanału zwrotnego. W skrajnym przypadku może nastąpić zakleszczenie się kulek 4. Dokonywana jest korekcja toru narzędzia tworzącego kanał zwrotny wkładki 1. Obszar korekcji i „próg” są zakratkowane i ograniczone przedziałami C1C2C3C4.

W trakcie obrotu śruby 2 kulki 4 toczą się między bieżnią śruby i nakrętki 3, uzyskując osiowe przemieszczenia. W celu powrotu kulek 4 do poprzedniego zwoju gwintu kulki przemieszczają się przez kanał zwrotny wkładki 1 w celu uzyskania położenia poprzedniego.

Wkładka według wynalazku umożliwia przetaczanie się kulek bez ich zakleszczania się, co umożliwia prawidłową pracę całej przekładni. Urządzenie znajduje zastosowanie w napędach obrabiarek sterowanych numerycznie, serwo-mechanizmach zwrotniczych samochodów, w prasach i inne.

186 807

186 807

FIG. 4

0,5dsr + r Z

186 807

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe

1. Wkładka nakrętki przekładni śrubowej, tocznej, posiadająca kanał zwrotny, znamienna tym, że w rozwinięciu przekroju prostopadłego do osi przekładni kanał zwrotny jest określony przez styczne do siebie łuki o różnych środkach, będące środkami geometrycznymi sfery kulistej o promieniu (R„), przy czym pierwszy, znajdujący się w obszarze wejścia/wyjścia kulki (4) do/z kanału zwrotnego skrajny łuk, o promieniu (R_n) równym promieniowi sfery ma środek w punkcie (Kn) będącym stykiem bieżni kanału zwrotnego i bieżni nakrętki, a drugi łuk znajdujący się w obszarze przetaczania się kulki (4) po średnicy zewnętrznej śruby (2), ma środek w punkcie (O), leżącym na osi wzdłużnej nakrętki i promień 0.5 d_sr + r, gdzie d_sr jest średnicą śruby (2), a (r) jest promieniem kulki tocznej (4), zaś łuk pośredni łączący je o promieniu (Rt) ma środek w punkcie (Ot), leżącym na prostej łączącej środek (O) nakrętki (3) z punktem (Oj), będącym środkiem okręgu o promieniu przejściowym (r) śruby (2) i jest tak wraz z promieniem dobrany iteracyjnie, aby był styczny do obu tych łuków w punktach (S i T).

2. Wkładka nakrętki według zastrz. 1, znamienna tym, że długość (LW) wkładki (1) musi być taka, aby między płaszczyznami (AA) i (BB) przechodzącymi przez punkty (S'2 i S’ 2d) stanowiące przedłużenia bieżni nakrętki (3), mieściła się całkowita liczba kulek (4).