PL94259B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest kulkowa przekladnia srubowa.

Kulkowe przekladnie srubowe stanowia odwracalny, o ile to jest potrzebne, element przetwarzania ruchu obrotowego na ruch posuwisty. Przekladnie te odznaczaja sie bardzo dobrymi wlasnosciami mechanicznymi.

Moga one przenosic* znaczne obciazenia, pozwalaja uzyskiwac bardzo znaczna sprawnosc mechaniczna i przemieszczac duze ciezary za pomoca bardzo malego momentu obrotowego, odznaczajac sie przy tym wielka odpornoscia na zuzycie i mozliwoscia stosowania bardzo malych luzów. Z tego wzgledu znajduja one zastosowanie zwlaszcza w mechanizmach i serwomechanizmach o wysokiej precyzji, obrabiarkach, konstrukcyjnych zespolach lotniczych i okretowych oraz w sprzecie zbrojeniowym.

Powszechnie znane kulkowe przekladnie srubowe skladaja sie ze sruby i nakretki oraz z kulek umieszczonych w wykonanych w nich, wzdluz linii srubowych o takim samym skoku, rowkach. Kulki, w które zaopatrzone sa te przekladnie, sa przechwytywane przy wyjsciu z nakretki, a nastepnie transportowane do wejscia nakretki, w celu ich ponownego wprowadzenia w obieg. Do tego transportowania konstruowane sa zespoly obiegu kulek. Na przyklad, nakretka moze miec dwa wywiercone ukosne otwory, doprowadzone stycznie do rowków jej gwintu. Otwory te sa polaczone kanalem. Kanal taki wyzlobiony jest zwykle na powierzchni wewnetrznej osobnego elementu w postaci tulei, nasunietej na nakretke. Rowek ten na ogól ma kreta postac, co komplikuje Jego wykonanie.

Znane sa równiez zespoly obiegu kulek utworzone z rury wygietej w ksztalcie luku i zaopatrzonej w precyzyjnie dobrane skosne zakonczenia, przymocowane na powierzchniach czolowych nakretki.

Wszystkie to rozwiazania obiegu kulek wymagaja zastosowania czesci mechanicznych, obrobionych precyzyjnie, a co za tym idzie uciazliwych w wykonaniu. Zadaniem niniejszego wynalazku jest stworzenie kulkowej przekladni srubowej, wyposazonej w zespól obiegu kulek, nie wymagajacy zadnej obróbki precyzyjnej i odznaczajacy sie w produkcji niskim kosztem wytwarzania. Zadanie to zostalo rozwiazane zgodnie z wynalazkiem, wedlug którego zespól obiegu kulek utworzony jest z otworu wykonanego przelotowo2 94 259 w nakretce, korzystnie biegnacego równolegle do osi tej nakretki, oraz z laczacych sie z tym otworem kanalków na powierzchniach czolowych dwóch pokryw przylegajacych do czól nakretki i przymocowanych do niej.

Kanalki na powierzchniach pokryw, majacych postac pierscieni o srednicy otworu srodkowego nieco wiekszej niz srednica zewnetrzna gwintu sruby, jednym koncem lacza sie z wymienionym otworem wykonanym w nakretce, zas drugim koncem sa styczne do obwodowego wybrania wykonanego wzdluz krawedzi bedacej przecieciem powierzchni czolowej pokrywy, przylegajacej do czola nakretki, i powierzchni otworu srodkowego w tej pokrywie. W kierunku promieniowym obwodowe wybranie ma glebokosc nieco wieksza od promienia kulek, zas w kierunku osiowym glebokosc nieco wieksza od srednicy kulek. W okreslonym obwodowym wybraniu usytuowany jest zabierak, majacy postac wystepu skierowanego do wnetrza otworu srodkowego, swym profilem dopasowany do profilu rowka gwintu sruby i wpuszczony w ten rowek. Przednie naroze zabieraka jest usytuowane przy koncu kanal ka stycznego do obwodowego wybrania.

W szczególnie korzystnej postaci wykonania wynalazku pokrywy sa uformowane z tworzywa sztucznego, takiego jak poliamid, politetrafluoroetylen lub z kazdej innej równowaznej sztucznej zywicy, dajacej sie polimeryzowac. Kanal i obwodowe wybranie w kazdej pokrywie sa wówczas bez zadnej dodatkowej obróbki gotowe do uzytku w stanie, w jakim znajduja sie po wyjeciu pokrywy z formy.

Jednoczesnie pokrywy stanowia elementy uszczelniajace polaczenia sruba — nakretka, przed zanieczyszczeniami mechanicznymi.

Rozwiazanie wedlug wynalazku zapewnia uzyskanie przekladni o duzej prostocie konstrukcyjnej i technologicznej. Pokrywy moga byc fabrykowane w duzych seriach, a dzieki duzym odchylkom wymiarów kanalków dla kulek, w porównaniu ze srednica tych ostatnich, mozna wykorzystac te same pokrywy dla przekladni srubowo-kulkowych o tej samej srednicy sruby i kulek, lecz róznym skoku, co jeszcze bardziej obniza koszty. Pokrywy wykonane z tworzywa sztucznego moga spelniac zarazem role zgarniaczy, które zwykle sa montowane na koncach nakretki. Pociaga to za soba dalsze zmniejszenie kosztu wykonania przekladni. Dalsza zaleta wynalazku polega na tym, ze zastosowane wedlug niego pokrywy maja niewielka grubosc, która nie pociaga za soba wydatnego powiekszenia wymiarów nakretki. Te niewielkie gabaryty pozwalaja stosowac kulkowe przekladnie srubowe wedlug wynalazku w mechanizmach wymagajacych zarówno oszczednosci miejsca, jak i ciezaru.

Przedmiot wynalazku zostanie blizej omówiony i pokazany w przykladowych wykonaniach na rysunku, na którym fig. przedstawia kulkowa przekladnie srubowa w widoku z czesciowym przekrojem, fig. 2 — pokrywe nakretki w widoku od strony nakretki, fig. 3 — te sama pokrywe w przekroju poprzecznym wzdluz linii 11 I-I 11 na fig. 2, zas fig. 4 — te sama pokrywe oraz fragment nakretki w czesciowym przekroju poprzecznym, wzdluz linii IV-IV na fig. 2.

Fig. 1 przedstawia kulkowa przekladnie srubowa, skladajaca sie ze sruby 1 o osi geometrycznej x-x, nakretki 2 i kulek 3, umieszczonych miedzy nakretka i sruba, w rowkach gwintowych, o przekroju okraglym.

W miare jak nakretki obraca sie wokól sruby, kulki wydostaja sie z jednego konca tej nakretki i zostaja do niej doprowadzone z powrotem od strony drugiego konca.

Zespól obiegu kulek sklada sie z przelotowego otworu 4, wywierconego wzdluz nakretki i z dwóch jej pokryw 5a i 5b. Srednica otworu 4 jest wyraznie wieksza od srednicy kulek 3, dzieki czemu moze on byc wykonany przez wywiercenie na wiertarce za pomoca zwyklego wiertla, bez potrzeby stosowania obróbki precyzyjnej. O ile na przyklad srednica kulek wynosi 5 mm, otwór 4 ma srednice 5,2 do 5,3 mm. Na koncach opisanego kanalu znajduja sie niewielkie fazy 6 o pochyleniu równym 45°.

Na fig. 2 i 3 pokazana jest pokrywa 5b. Identyczny ksztalt ma pokrywa 5a. Kazda z pokryw ma otwór srodkowy 7 dla przepuszczenia sruby 1 i trzy rozstawione równomiernie na obwodzie otwory montazowe 8, w które to otwory wsuniete sa wkrety 9, wkrecone w nakretke.

W celu zapewnienia dobrego centrowania, pokrywa ma ponadto na swej powierzchni czolowej zwróconej ku nakretce obrzeze czolowe 10, zachodzace na koniec nakretki.

Jest rzecza oczywista, ze opisany sposób osadzenia pokryw na nakretce moze byc zastapiony przez dowolny równowartosciowy sposób zamocowania.

Na powierzchni czolowej 11 pokrywy, zwróconej ku nakretce wykonane jest obwodowe wybranie 12 wzdluz krawedzi przeciecia tej powierzchni z powierzchnia otworu srodkowego 7. To obwodowe wybranie rozciaga sie na czesci obwodu tego otworu, równej w przyblizeniu trzem czwartym jego dlugosci. Glebokosc promieniowa e obwodowego wybrania jest wieksza od promienia kulek, zas jego glebokosc osiowa p jest wieksza od srednicy kulek. Na przyklad, w przypadku kulek o srednicy 5 mm, glebokosc promieniowa e wynosi 2,6 mm, a glebokosc osiowa p wynosi 5,5 mm, przy czym dopuszczalne odchylki tych wymiarów przewyzszaja jedna dziesiata milimetra. Przedluzeniem obwodowego wybrania 12 jest kanalek 13, o glebokosci i szerokosci równej co najmniej srednicy kulek i stycznych do tego obwodowego wybrania. Na przyklad, w przypadku kuleki 94 259 3 o srednicy 5 mm kanalek 13 ma szerokosc równa 5,2 mmr przy czym dopuszczalna odchylka przekracza 0,1 mm* Koniec 14 kanalka 13 usytuowany jest naprzeciw wylotu otworu 4.

Gdy rowki gwintu maja glebokosc stosunkowo duza w porównaniu ze srednica kulek, kazda z pokryw zaopatrzona jest w zabierak 15 kulek, którego naroze 16, usytuowane przy wlocie kanalka 13, wpuszczone jest do wnetrza rowka gwintu, zmuszajac kulki do przesuwania sie wglab kanalka 13.

Na fig. 3 pokazany jest przekrój poprzeczny tego zabieraka, który jest dopasowany do profilu rowków gwintu. Zastosowanie jego jest fakultatywne i ma miejsce w przypadku wykonywania pokryw formowanych.

Na fig. 4 uwidoczniono przekrój wzdluzny kanalka 13, na którym pokazane jest pochylenie jego dna 17 pod katem 45°, majace na celu ulatwienie przedostawania sie kulek z tego kanalka do otworu 4. Wlot otworu 4 zaopatrzony Jest w niesymetryczna faze 6, równolegla do dna 17.

Dzialanie przekladni jest nastepujace. Z chwila gdy nakretka zostanie wprawiona w ruch obrotowy wzgledem sruby, kulki znajdujace sie w rowkach gwintu usytuowanych na przednim, w odniesieniu do jej ruchu osiowego wzgledem sruby, koncu nakretki, wsuwaja sie kolejno w obwodowe wybranie 12, skad zostaja wypchniete do kanalka 13, z którego przetaczaja sie z kolei do otworu 4. Faza 6 ulatwia przejscie kulek i kanalka 13 do tego otworu. Kulki opuszczajace otwór 4 jego drugim koncem, zostaja wepchniete do kanalka 13, nastepnie zas do obwodowego wybrania 12, skad przetaczaja sie do rowków gwintu, zamknietych miedzy nakretka i sruba. Opisany mechanizm jest oczywiscie odwracalny.

Z powyzszego opisu wynika, ze gabaryty szerokosciowe i glebokosciowe poszczególnych kanalów i otworów, którymi poruszaja sie kulki podczas swego ruchu obiegowego, sa zwymiarowane z duzymi odchylkami, mozna je wiec osiagnac droga malo precyzyjnej obróbki skrawaniem. Zwlaszcza pokrywy moga byc uformowane na gotowo, a poniewaz nie przenosza one zadnych obciazen mechanicznych, moga byc wykonywane z korzyscia z samosmarownego tworzywa sztucznego, droga, na przyklad, formowania wtryskowego. To ostatnie rozwiazanie ma te zalete, ze pokrywy moga byc wówczas zaopatrzone w zgarniacze, tworzace z pokrywami jedna calosc. Mechanizm obiegu kulek wedlug wynalazku moze byc zastosowany do wszystkich rodzajów srubowych przekladni kulkowych. Jest rzecza oczywista, ze poszczególne elementy opisanej kulkowej przekladni srubowej moga, pozostajac w ramach wynalazku, byc zastapione elementami równowaznymi.

Claims (7)

Zastrzezenia patentowe

1. Kulkowa przekladnia srubowa, skladajaca sie ze sruby i nakretki, z wykonanymi w nich wzdluz linii srubowymi rowkami gwintowymi, w których umieszczone sa kulki, oraz posiadajaca zespól obiegu tych kulek utworzony z kanalu laczacego sie z rowkami gwintowymi, którego czesc stanowi otwór wykonany w nakretce, korzystnie biegnacy równolegle do jej osi, znamienna tym, ±Q zespól obiegu kulek jest wyposazony w dwie pokrywy (5a, Sb), przylegajace powierzchniami czolowymi (11) do konców nakretki (2) i majace na tych powierzchniach wyzlobione kanalki (13), jednymi koncami laczace sie z otworem (4) w nakretce (2), a drugimi koncami styczne do obwodowego wybrania (12), wykonanego zwdluz krawedzi utworzonej z przeciecia powierzchni czolowej pokrywy i powierzchni jej otworu srodkowego (7), przy czym to obwodowe wybranie rozciaga sie tylko na czesci obwodu otworu srodkowego i w kierunku promieniowym na glebokosc (e) nieco wieksza od promienia kulek (3), zas w kierunku osiowym ma glebokosc (p) nieco wieksza niz srednica kulek.

2. Kulkowa przekladnia wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze kazda z pokryw (5a, 5b) wyposazona jest w zabierak (15) wystajacy do wnetrza jej otworu srodkowego (7), usytuowany w czesci obwodu tego otworu poza dlugoscia obwodowego wybrania (12), a jego przednie naroze (16) wpuszczone jest w rowek gwintowy sruby (1).

3. Kulkowa przekladnia wedlug zastrz. 2, znamienna tym, ze zabierak (15) ma przekrój poprzeczny dopasowany do profilu rowków gwintowych sruby (1).

4. Kulkowa przekladnia wedlug zastrz. 2, znamienna tym, ze przednie naroze (16) zabieraka (15) jest usytuowane przy koncu kanalka (13) stycznym do obwodowego wybrania (12).

5. Kulkowa przekladnia wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze pokrywy (5a, 5b) sa uformowane z samosmarownego tworzywa sztucznego, przy czym kanalki (13) i obwodowe wybrania (12) sa po wyjeciu z formy w stanie gotowym do uzytku.

6. Kulkowa przekladnia wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze pokrywy (5a, 5b) stanowia elementy uszczelniajace, pomiedzy nakretka (2) i,sruba (1).

7. Kulkowa przekladnia wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze dno (17) kanalka (13) na jego koncu laczacym sie z otworem (4) nakretki (2) jest pochylone pod katem okolo 45°, zas otwór (4) na obu swych koncach zaopatrzony jest w niesymetryczne fazy (6) o pochyleniu okolo 45° wzgledem swej osi, przy czym kazda z tych faz rozciaga sie tylko wzdluz krawedzi obwodowej tego otworu, najblizszej osi sruby.94 259 13^ 3I|4- f ?ro',3 t ^L^A^^I fT2V* 17 13 56 MTJ rai 'ul,a \777ft. 15 10 Prac. Polloraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 10 zl