RU146718U1

RU146718U1 - CARTRIDGE FOR CLAMPING IN SCREW ASSEMBLY AND n THREADED ROLLERS WITH TWO NECK-NO RUNNING ROLLERS

Info

Publication number: RU146718U1
Application number: RU2014122946/02U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Алексеевич Алексашин; Сергей Константинович Леонтьев; Никита Вячеславович Пальченко; Дмитрий Сергеевич Блинов; Михаил Игоревич Морозов; Александр Иванович Синькинов
Priority date: 2014-06-06
Filing date: 2014-06-06
Publication date: 2014-10-20

Abstract

Патрон для зажима в сборе винта и n резьбовых роликов с двумя шейками безгаечной роликовинтовой передачи, содержащий сборный корпус, в котором вдоль оси выполнены два ряда резьбовых отверстий, ввернутые в них винты с рабочей поверхностью на торце и контргайки, отличающийся тем, что корпус состоит из трубы, на торцах которой закреплены круглые пластины с центральным отверстием, диаметр которого на 0,2...0,4 мм больше наружного диаметра зажимаемого винта, два ряда резьбовых отверстий выполнены в трубе сквозными, а рабочие поверхности на торцах винтов предназначены для взаимодействия с резьбовыми роликами, причем в круглых пластинах, начиная от центрального отверстия, в одних и тех же осевых плоскостях через равные углы 360°/n выполнены радиальные пазы, заканчивающиеся отверстиями, диаметр которых больше ширины радиального паза, а в трубе в тех же осевых плоскостях в каждом ряду расположены резьбовые отверстия, при этом расстояние между круглыми пластинами внутри корпуса на 1...2 мм больше расстояния между шейками резьбовых роликов, ширина радиальных пазов на 0,02...0,04 мм больше диаметра шеек резьбовых роликов, а радиус расположения оси отверстия, которым заканчивается каждый радиальный паз, выбирается из условия свободного перемещения вдоль оси винта патрона с резьбовыми роликами, оси которых совпадают с осями отверстий, которыми заканчиваются радиальные пазы.A cartridge for clamping an assembly of a screw and n threaded rollers with two necks of a nutless roller screw drive, comprising a prefabricated housing in which along the axis there are two rows of threaded holes, screws screwed into them with a working surface at the end and locknuts, characterized in that the housing consists of pipes, on the ends of which round plates with a central hole are fixed, the diameter of which is 0.2 ... 0.4 mm larger than the outer diameter of the clamped screw, two rows of threaded holes are made through in the pipe, and the working surfaces at the ends Ints are designed to interact with threaded rollers, and in round plates, starting from the central hole, in the same axial planes through equal angles of 360 ° / n, radial grooves are made, ending in holes whose diameter is larger than the width of the radial groove, and in the pipe threaded holes are located in the same axial planes in each row, while the distance between the round plates inside the housing is 1 ... 2 mm greater than the distance between the necks of the threaded rollers, the width of the radial grooves is 0.02 ... 0.04 mm more than the diameter pa threaded necks of the rollers and the radius location of the axis of the hole, which terminates each radial groove is chosen from the condition of free movement along the axis of the chuck screw threaded rollers, whose axes coincide with the axes of the holes, which end radial grooves.

Description

Полезная модель относится к зажимным устройствам и может быть использована в качестве патрона для зажима резьбовых роликов собранных с винтом безгаечной роликовинтовой передачи. Собранная таким образом передача используется для измерения размеров, необходимых для изготовления других деталей этой передачи.The utility model relates to clamping devices and can be used as a cartridge for clamping threaded rollers assembled with a screwless nutless roller screw drive. The gear thus assembled is used to measure the dimensions necessary for the manufacture of other parts of this gear.

Известен самоцентрирующий трехкулачковый патрон, см. Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т. - М.: Машиностроение, 1984 - Т. 2 / Под ред. Б.Н. Вардашкина, В.В. Данилевского, 1984, стр. 163, рис.17, который является аналогом. На рабочих поверхностях кулачки имеют цилиндрические поверхности, поэтому в отверстии патрона можно закрепить три резьбовых ролика в сборе с винтом безгаечной роликовинтовой передачи. При закреплении резьбовые ролики необходимо придерживать руками, чтобы они охватывались цилиндрическими поверхностями кулачков.A self-centering three-jaw chuck is known, see Machine Tools: Handbook. In 2 volumes - M.: Mechanical Engineering, 1984 - T. 2 / Ed. B.N. Vardashkina, V.V. Danilevsky, 1984, p. 163, Fig. 17, which is an analogue. On the working surfaces, the cams have cylindrical surfaces, therefore, three threaded rollers assembled with a screw of a nutless roller-screw transmission can be fixed in the hole of the cartridge. When fastening, the threaded rollers must be held by hand so that they are covered by the cylindrical surfaces of the cams.

Основным недостатком 3-х кулачкового патрона являются его большие габариты и вес, который существенно превышает вес винта с резьбовыми роликами. Конструкция патрона не позволяет с одного установа измерить все необходимые размеры резьбовых роликов предварительно собранных с винтом. Патрон имеет три кулачка и в него можно зажать винт с резьбовыми роликами передачи, имеющей только три ролика.The main disadvantage of the 3-jaw chuck is its large dimensions and weight, which significantly exceeds the weight of the screw with threaded rollers. The design of the cartridge does not allow one installation to measure all the necessary dimensions of the threaded rollers pre-assembled with a screw. The cartridge has three cams and a screw with threaded transfer rollers having only three rollers can be clamped into it.

Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности к заявляемому зажимному устройству является оправка с регулируемыми винтами, см. Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т. - М.: Машиностроение, 1984 - Т. 2 / Под ред. Б.Н. Вардашкина, В.В. Данилевского, 1984, стр. 155, рис. 11, которая выбрана в качестве прототипа.Of the known technical solutions, the closest in technical essence to the claimed clamping device is a mandrel with adjustable screws, see Machine tools: Handbook. In 2 volumes - M.: Mechanical Engineering, 1984 - T. 2 / Ed. B.N. Vardashkina, V.V. Danilevsky, 1984, p. 155, fig. 11, which is selected as a prototype.

Оправка состоит из сборного корпуса, в котором выполнены два ряда глухих резьбовых отверстий. В отверстия ввернуты и зафиксированы с помощью контргаек винты, с помощью которых базируется и закрепляется кольцевая заготовка (деталь).The mandrel consists of a prefabricated housing in which two rows of blind threaded holes are made. Screws are screwed into the holes and fixed with the help of locknuts, with the help of which the ring blank (part) is based and fixed.

Главным недостатком данной оправки является сложность и большая трудоемкость базирования кольцевой заготовки (детали), для которого необходимо в пространстве совместить ось отверстия кольцевой заготовки (детали) с осью оправки. Отсюда в процессе базирования используются два ряда винтов. При этом необходим постоянный контроль радиального биения наружной поверхности кольцевой заготовки (детали), как минимум в двух сечениях, расположенных у противоположных торцов заготовки (детали).The main disadvantage of this mandrel is the complexity and great complexity of basing the annular blank (part), for which it is necessary in space to combine the axis of the hole of the annular blank (part) with the axis of the mandrel. From here, two rows of screws are used in the basing process. In this case, constant monitoring of the radial runout of the outer surface of the annular preform (part) is required, at least in two sections located at opposite ends of the preform (part).

Оправка-прототип не позволяет одновременно зажимать несколько заготовок (деталей), пространственное положение которых строго определенное.The prototype mandrel does not allow clamping several blanks (parts) at the same time, the spatial position of which is strictly defined.

Техническим результатом является упрощение процесса базирования заготовки и снижение его трудоемкости, а также расширение технологических возможностей заявляемого устройства за счет закрепления винта в сборе с резьбовыми роликами, которые расположены на винте через равные углы.The technical result is to simplify the process of basing the workpiece and reduce its complexity, as well as expanding the technological capabilities of the inventive device by securing the screw assembly with threaded rollers that are located on the screw through equal angles.

Технический результат достигается в устройстве, содержащем сборный корпус, в котором вдоль оси выполнены два ряда резьбовых отверстий, ввернутые в них винты с рабочей поверхностью на торце и контргайки. Корпус состоит из трубы, на торцах которой закреплены круглые пластины с центральным отверстием, диаметр которого на 0,2…0,4 мм больше наружного диаметра зажимаемого винта, два ряда резьбовых отверстий выполнены в трубе сквозными, а рабочие поверхности на торцах винтов предназначены для взаимодействия с резьбовыми роликами,. Причем в круглых пластинах, начиная от центрального отверстия, в одних и тех же осевых плоскостях через равные углы 360°/n выполнены радиальные пазы, заканчивающиеся отверстиями, диаметр которых больше ширины радиального паза, а в трубе в тех же осевых плоскостях в каждом ряду расположены резьбовые отверстия. При этом расстояние между круглыми пластинами внутри корпуса на 1…2 мм больше расстояния между шейками резьбовых роликов, ширина радиальных пазов на 0,02…0,04 мм больше диаметра шеек резьбовых роликов, а радиус расположения оси отверстия, которым заканчивается каждый радиальный паз, выбирается из условия свободного перемещения вдоль оси винта патрона с резьбовыми роликами, оси которых совпадают с осями отверстий, которыми заканчиваются радиальные пазы.The technical result is achieved in a device containing a prefabricated housing, in which along the axis there are two rows of threaded holes, screws screwed into them with a working surface at the end and locknuts. The body consists of a pipe, on the ends of which round plates with a central hole are fixed, the diameter of which is 0.2 ... 0.4 mm larger than the outer diameter of the clamped screw, two rows of threaded holes are made through in the pipe, and the working surfaces on the ends of the screws are designed to interact with threaded rollers. Moreover, in round plates, starting from the central hole, in the same axial planes through equal angles of 360 ° / n, radial grooves are made, ending in holes whose diameter is greater than the width of the radial groove, and in the pipe in the same axial planes in each row threaded holes. The distance between the round plates inside the housing is 1 ... 2 mm greater than the distance between the necks of the threaded rollers, the width of the radial grooves is 0.02 ... 0.04 mm greater than the diameter of the necks of the threaded rollers, and the radius of the axis of the hole that ends each radial groove, is selected from the condition of free movement along the axis of the screw of the cartridge with threaded rollers whose axes coincide with the axes of the holes that end the radial grooves.

Изобретение поясняется прилагаемыми чертежами, где:The invention is illustrated by the accompanying drawings, where:

- на фиг. 1 показан общий вид заявляемого устройства;- in FIG. 1 shows a General view of the inventive device;

- на фиг. 2 показан разрез А-А на фиг. 1;- in FIG. 2 shows a section AA in FIG. one;

- на фиг. 3 показан вид Б на фиг. 1;- in FIG. 3 shows a view B in FIG. one;

- на фиг. 4 показан осевой разрез устройства с резьбовыми роликами для перемещения вдоль оси винта (на фигуре условно показан один резьбовой ролик);- in FIG. 4 shows an axial section of a device with threaded rollers for movement along the axis of the screw (one threaded roller is conventionally shown in the figure);

- на фиг. 5 показан разрез В-В на фиг. 4;- in FIG. 5 shows a cross-section BB in FIG. four;

- на фиг. 6 показан осевой разрез устройства с закрепленными винтом и резьбовыми роликами;- in FIG. 6 shows an axial section of a device with a fixed screw and threaded rollers;

- на фиг. 7 показан разрез Г-Г на фиг. 6.- in FIG. 7 shows a section GG in FIG. 6.

Будем рассматривать заявляемое устройство для зажима в сборе винта с n=8 резьбовыми роликами.We will consider the claimed device for clamping in the assembly of a screw with n = 8 threaded rollers.

Патрон для зажима в сборе винта и n резьбовых роликов с двумя шейками безгаечной роликовинтовой передачи, см. фиг. 1 и 2, состоит из сборного корпуса, который выполнен в виде трубы 1 и двух круглых кольцевых пластин 2 с центральным отверстием «Д». Кольцевые пластины закреплены на торцах трубы любым способом с угловой ориентацией относительно друг друга. Для этого, например с двух торцов в отверстии трубы 1 выполнены внутренние центрирующие цилиндрические поверхности, и в одной осевой плоскости с каждого торца трубы выполнен П-образный паз «Е», см. фиг. 3. Обе кольцевые пластины 2 обрабатываются совместно, и они имеют наружную цилиндрическую поверхность, прерываемую в плане двумя выступами «Ж». При сборке кольцевые пластины центрируются по внутренним поверхностям трубы, а выступы пластин «Ж» входят в П-образные пазы «Е» трубы с натягом, чем и обеспечивается закрепление кольцевых пластин в трубе.Cartridge for clamping an assembly of a screw and n threaded rollers with two necks of a nutless roller screw transmission, see FIG. 1 and 2, consists of a prefabricated housing, which is made in the form of a pipe 1 and two round annular plates 2 with a central hole "D". The annular plates are fixed at the ends of the pipe in any way with an angular orientation relative to each other. For this, for example, from the two ends in the hole of the pipe 1, inner centering cylindrical surfaces are made, and in the same axial plane, a U-shaped groove “E” is made from each end of the pipe, see FIG. 3. Both ring plates 2 are processed together, and they have an outer cylindrical surface interrupted in plan by two protrusions "G". During assembly, the annular plates are centered on the inner surfaces of the pipe, and the protrusions of the plates "G" are included in the U-shaped grooves "E" of the pipe with an interference fit, which ensures the fixing of the ring plates in the pipe.

В круглых пластинах 2, см. фиг. 1, начиная от центрального отверстия «Д», в одних и тех же осевых плоскостях через равные углы выполнены n радиальных пазов «И», заканчивающихся отверстиями «К». Пазы «И» скоординированы относительно выступов «Ж». Отверстия «К» нужны для свободного входа или выхода инструмента при изготовлении пазов «И», поэтому отверстия «К» изготавливают с диаметром большим, чем ширина пазов «И». В тех же осевых плоскостях, что и пазы «И», на образующих трубы 1 выполняют два ряда сквозных резьбовых отверстий «Л», в которые ввинчивают винты 3 с контргайками 4, см. фиг. 2.In the round plates 2, see FIG. 1, starting from the central hole "D", in the same axial planes through equal angles are made n radial grooves "And" ending in holes "K". The “I” grooves are coordinated with respect to the “J” ledges. Holes "K" are needed for free entry or exit of the tool in the manufacture of grooves "I", therefore, holes "K" are made with a diameter larger than the width of the grooves "I". In the same axial planes as the grooves “I”, two rows of through threaded holes “L” are made on the forming pipes 1, into which the screws 3 with the lock nuts 4 are screwed, see FIG. 2.

Работа заявляемого патрона для зажима в сборе винта и n резьбовых роликов с двумя шейками безгаечной роликовинтовой передачи. Следует отметить, что в безгаечной роликовинтовой передаче для сдерживания в радиальном направлении резьбовых роликов на винте используются два кольца, которые устанавливаются с двух сторон одновременно на шейки всех роликов. Ролики на своих торцах имеют сферические поднутрения, точно такие же поднутрения выполняют на крышках корпуса передачи. В сферическое поднутрение ролика и соответствующее сферическое поднутрение крышки устанавливают шар, который выполняет роль сепаратора для ролика, и передает нагрузку. Таким образом, все резьбовые ролики в осевом направлении упираются через шары в крышки и разделены между собой по угловой координате.The work of the inventive cartridge for clamping in the assembly of the screw and n threaded rollers with two necks of a nutless roller screw transmission. It should be noted that in a nutless roller-screw transmission, two rings are used to hold the threaded rollers on the screw in the radial direction, which are installed on both sides simultaneously on the necks of all the rollers on both sides. The rollers at their ends have spherical undercuts; exactly the same undercuts are performed on the covers of the transmission housing. A ball is installed in the spherical undercut of the roller and the corresponding spherical undercut of the cover, which acts as a separator for the roller and transfers the load. Thus, all threaded rollers in the axial direction abut through the balls in the cover and are divided among themselves by the angular coordinate.

Заявляемое устройство позволяет существенно повысить точность изготовления деталей безгаечной роликовинтовой передачи, за счет чего повышается ее жесткость, нагрузочная способность, КПД, надежность и долговечность. Замыкающие размеры замкнутых размерных цепей получаются не путем расчета на основе полей допусков, а на основе измерений изготовленных деталей, которые надо предварительно собрать, для чего и нужно заявляемое устройство.The inventive device can significantly increase the accuracy of manufacturing parts of a nutless roller screw transmission, thereby increasing its rigidity, load capacity, efficiency, reliability and durability. The closing sizes of closed dimensional chains are obtained not by calculating on the basis of tolerance fields, but on the basis of measurements of manufactured parts that must be preassembled, which is why the claimed device is needed.

Сначала в трубе 1 патрона, см. фиг. 4 и 5, последовательно вывинчивают все винты 3 до положения, в котором рабочие торцы винтов не выступают в отверстие трубы. В патрон через центральные отверстия «Д» в кольцевых пластинах 2 вводят резьбовой ролик 5 так, чтобы его шейки «М» вошли в радиальные пазы «И» кольцевых пластин и перемещают резьбовой ролик в радиальном направлении до упора в отверстие трубы 1. Для удобства сборки в осевом направлении резьбовой ролик имеет зазор 1…2 мм. При этом ось ролика соосна оси отверстия «К», которым заканчивается радиальный паз «И». В этом положении резьбовой ролик надо зафиксировать любым способом. Быстрее всего это делается с помощью резинового кольца 7. Оно набрасывается на шейку ролика с одного его торца, растягивается и через трубу 1 натягивается на вторую шейку. Таким образом, в патроне устанавливаются все резьбовые ролики.First in the cartridge tube 1, see FIG. 4 and 5, sequentially unscrew all the screws 3 to a position in which the working ends of the screws do not protrude into the hole in the pipe. A threaded roller 5 is inserted into the cartridge through the central holes “D” in the annular plates 2 so that its necks “M” enter the radial grooves “I” of the annular plates and move the threaded roller radially to the stop in the pipe hole 1. For ease of assembly in the axial direction, the threaded roller has a gap of 1 ... 2 mm. In this case, the axis of the roller is aligned with the axis of the hole "K", which ends the radial groove "And". In this position, the threaded roller must be fixed in any way. This is most quickly done with the help of a rubber ring 7. It lashes onto the neck of the roller from one of its ends, stretches and through the pipe 1 is pulled onto the second neck. Thus, all threaded rollers are installed in the cartridge.

Патрон с резьбовыми роликами вводится на винт и перемещается вдоль его оси в требуемое положение, см. фиг. 4 и 5. При этом между роликами и винтом достаточный зазор, величина которого зависит от наружных диаметров винта и резьбовых роликов и диаметра отверстия стандартной трубы, а между винтом и отверстием «Д» кольцевых пластин 2 патрона радиальный зазор 0,1…0,2 мм (диаметральный зазор 0,2…0,4 мм), необходимый для точной центровки патрона относительно винта.A cartridge with threaded rollers is inserted onto the screw and moves along its axis to the desired position, see FIG. 4 and 5. In this case, there is a sufficient gap between the rollers and the screw, the value of which depends on the outer diameters of the screw and threaded rollers and the diameter of the hole of the standard pipe, and between the screw and the hole “D” of the ring plates 2 cartridges, the radial clearance is 0.1 ... 0.2 mm (diametrical clearance 0.2 ... 0.4 mm), necessary for the exact alignment of the cartridge relative to the screw.

Далее последовательно с каждого резьбового ролика снимается резиновое кольцо, витки ролика входят во впадины между соседними витками винта, положение ролика фиксируется двумя винтами 3 с контргайками 4, см. фиг. 6 и 7. Чтобы резьбовые ролики не перекашивались в окружном направлении между пазами «И» кольцевых пластин 2 и шейками «М» роликов 5 зазор порядка 0,02…0,04 мм, необходимый для высокоточных измерений. Сборка завершена.Then, in succession, a rubber ring is removed from each threaded roller, the turns of the roller enter the depressions between adjacent turns of the screw, the position of the roller is fixed by two screws 3 with lock nuts 4, see Fig. 6 and 7. So that the threaded rollers do not warp in the circumferential direction between the grooves “I” of the ring plates 2 and the necks “M” of the rollers 5, a gap of the order of 0.02 ... 0.04 mm, necessary for high-precision measurements. Assembly completed.

Измерение радиусов расположения внешних образующих шеек резьбовых роликов. Для измерений на боковую стенку шейки каждого ролика с одного его торца надо нанести его порядковую маркировку. Винт передачи устанавливается в контрольных центрах или в центрах трехкоординатной измерительной машины. С помощью микронного индикатора 8, который условно показан на фиг. 6, или щупом трехкоординатной измерительной машины снимается показание наиболее выступающей точки шейки ролика. Оно заносится в протокол измерений, а также записывается номер ролика и на какой шейке снято это показание. Аналогично измеряются все шейки всех роликов и записываются результаты. Затем измерения повторяются в 2-3 новых положениях патрона с роликами вдоль оси винта с соответствующей разборкой и переналадкой. Полученные результаты обрабатываются по программе для ЭВМ и определяются диаметры отверстий каждого кольца, которые устанавливаются на шейки роликов в безгаечной роликовинтовой передаче. Отверстия колец, удерживающие резьбовые ролики, шлифуются в расчетный размер, полученный в результате измерений и математической обработки результатов этих измерений. Полученные результаты вместе с высокоточными замерами диаметров шеек используются для определения среднего диаметра расположения осей сферических поднутрений в крышках корпуса передачи.Measurement of the radius of the external forming necks of the threaded rollers. For measurements on the side wall of the neck of each roller from one of its ends it is necessary to apply its ordinal marking. The transmission screw is installed in the control centers or in the centers of a three-coordinate measuring machine. Using a micron indicator 8, which is conventionally shown in FIG. 6, or with the probe of a three-coordinate measuring machine, the reading of the most protruding point of the roller neck is taken. It is entered in the measurement protocol, and the number of the roller is recorded and on which neck this reading is taken. Similarly, all the necks of all the rollers are measured and the results are recorded. Then the measurements are repeated in 2-3 new positions of the cartridge with rollers along the axis of the screw with the corresponding disassembly and readjustment. The results are processed according to a computer program and the diameters of the holes of each ring are determined, which are installed on the necks of the rollers in a nutless roller screw drive. The holes of the rings holding the threaded rollers are ground to the calculated size obtained as a result of measurements and mathematical processing of the results of these measurements. The results obtained, together with high-precision measurements of the diameters of the necks, are used to determine the average diameter of the arrangement of the axes of spherical undercuts in the covers of the transmission housing.

Заявляемое устройство (патрон) позволяет предварительно зажать не соединенные между собой детали (винт и резьбовые ролики) в том положении, в котором они будут собраны в изделии (в без гаечной роликовинтовой передаче). Это расширяет технологические возможности заявляемого устройства по сравнению с прототипом и позволяет за счет измерений повысить эксплуатационные параметры безгаечной роликовинтовой передачи, важнейшими составными элементами которой являются винт и резьбовые ролики.The inventive device (cartridge) allows you to pre-clamp not connected to each other parts (screw and threaded rollers) in the position in which they will be assembled in the product (without a nut roller screw drive). This extends the technological capabilities of the claimed device in comparison with the prototype and allows, due to measurements, to increase the operational parameters of a nutless roller screw transmission, the most important components of which are screw and threaded rollers.

По сравнению с прототипом в заявляемом устройстве существенно упрощается процесс базирования винта с роликами и снижается трудоемкость этого процесса, так как не нужны контрольные измерения при базировании и закреплении.Compared with the prototype, the inventive device greatly simplifies the process of basing a screw with rollers and reduces the complexity of this process, since control measurements are not needed when basing and fixing.

Claims

A cartridge for clamping an assembly of a screw and n threaded rollers with two necks of a nutless roller screw drive, comprising a prefabricated housing in which along the axis there are two rows of threaded holes, screws screwed into them with a working surface at the end and locknuts, characterized in that the housing consists of pipes, on the ends of which round plates with a central hole are fixed, the diameter of which is 0.2 ... 0.4 mm larger than the outer diameter of the clamped screw, two rows of threaded holes are made through in the pipe, and the working surfaces at the ends Ints are designed to interact with threaded rollers, and in round plates, starting from the central hole, in the same axial planes through equal angles of 360 ° / n, radial grooves are made, ending in holes whose diameter is larger than the width of the radial groove, and in the pipe threaded holes are located in the same axial planes in each row, while the distance between the round plates inside the housing is 1 ... 2 mm greater than the distance between the necks of the threaded rollers, the width of the radial grooves is 0.02 ... 0.04 mm more than the diameter pa threaded necks of the rollers and the radius location of the axis of the hole, which terminates each radial groove is chosen from the condition of free movement along the axis of the chuck screw threaded rollers, whose axes coincide with the axes of the holes, which end radial grooves.