RU166413U1

RU166413U1 - SCREW MECHANISM

Info

Publication number: RU166413U1
Application number: RU2016130549/11U
Authority: RU
Inventors: Арслан Равгатович Насыров; Виктор Олегович Штейнфельд
Priority date: 2016-07-25
Filing date: 2016-07-25
Publication date: 2016-11-27

Abstract

1. Ролико-винтовой механизм, содержащий многозаходный ходовой винт с винтовой нарезкой, гайку с внутренней кольцевой нарезкой, находящиеся с ними в резьбовых зацеплениях ролики-сателлиты в количестве, равном количеству заходов ходового винта, установленные в сепараторе равномерно по окружности в пространстве между винтом и гайкой и выполненные в виде тел вращения с двумя краевыми и одной центральной зонами, при этом краевые зоны роликов-сателлитов имеют одинаковый диаметр, отличный от диаметра их центральной зоны, внутренняя кольцевая нарезка гайки выполнена в зонах, сопрягаемых с краевыми зонами роликов-сателлитов, также выполненными с кольцевой нарезкой, отличающийся тем, что центральная зона роликов-сателлитов выполнена в виде гладкого цилиндра, диаметр которого меньше диаметра впадин канавок кольцевой нарезки их краевых зон, сепаратор установлен внутри гайки и выполнен в виде полого цилиндра с продольными пазами на его внутренней поверхности для позиционирования роликов-сателлитов, осевая длина сепаратора равна длине центральной зоны роликов-сателлитов, которые краевыми зонами находятся в резьбовом зацеплении одновременно с ходовым винтом и гайкой, при этом гайка выполнена из двух полугаек с возможностью изменения и фиксации осевого зазора между ними.2. Ролико-винтовой механизм по п. 1, отличающийся тем, что профиль винтовой нарезки ходового винта, профили канавок кольцевой нарезки гайки и роликов-сателлитов одинаковы и имеют треугольную форму.1. Roller-screw mechanism, containing a multi-threaded spindle with screw thread, a nut with an internal ring thread, satellite rollers with them in threaded engagement, in an amount equal to the number of lead screw strokes installed in the separator uniformly around the circumference in the space between the screw and a nut and made in the form of bodies of revolution with two edge and one central zones, while the edge zones of the satellite rollers have the same diameter, different from the diameter of their central zone, the inner ring nut cutting is performed in zones mating with the edge zones of satellite rollers, also made with a ring thread, characterized in that the central zone of satellite rollers is made in the form of a smooth cylinder, the diameter of which is smaller than the diameter of the troughs of the grooves of the ring cutting of their edge zones, the separator is installed inside nuts and is made in the form of a hollow cylinder with longitudinal grooves on its inner surface for positioning the satellite rollers, the axial length of the separator is equal to the length of the central zone of the satellite rollers, which e edge zones are in threaded engagement simultaneously with the lead screw and nut, while the nut is made of two half nuts with the possibility of changing and fixing the axial clearance between them. 2. The roller-screw mechanism according to claim 1, characterized in that the screw thread profile of the lead screw, the groove profiles of the ring nut thread and the satellite rollers are the same and have a triangular shape.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, в частности - к приборостроению, и может быть использована при создании прецизионных приводов, преобразующих вращательное движение в поступательное.The utility model relates to mechanical engineering, in particular to instrumentation, and can be used to create precision drives that convert rotational motion into translational.

Известен ролико-винтовой механизм (см. Решетов Д.Н. «Детали машин», Учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов, 4-е изд. - М. Машиностроение, 1989 г., стр. 314), состоящий из винта, гайки и, помещенных между ними резьбовых роликов, оси которых параллельны осям винта и гайки. Ролики, для предотвращения перекосов, своими торцовыми цапфами установлены в сепараторах по обе стороны гайки. Чтобы исключить самопроизвольное выкатывание роликов из гайки за счет проскальзывания при вращении, они дополнительно связаны по торцам с гайкой зубчатым зацеплением - гайка имеет зубчатые венцы, а на торцах роликов нарезаны зубчатые колеса. Винт выполнен с наружной многозаходной резьбой, гайка - с внутренней многозаходной резьбой, а ролики - с наружной однозаходной резьбой. Витки роликов находятся в резьбовом зацеплении с витками винта и гайки. Межцентровые расстояния и параметры зацепления в парах «винт-ролик» и «ролик-гайка» должны выдерживаться только за счет высокоточного изготовления деталей.Known roller-screw mechanism (see D. Reshetov, "Machine Details", a Textbook for students of engineering and mechanical specialties of universities, 4th ed. - M. Mechanical Engineering, 1989, p. 314), consisting of a screw, nuts and threaded rollers placed between them, the axes of which are parallel to the axes of the screw and nut. To prevent distortions, the rollers are installed in the separators on both sides of the nut with their end trunnions. To exclude spontaneous rolling of the rollers from the nut due to slippage during rotation, they are additionally connected at the ends with a nut by gearing - the nut has gear crowns, and gear wheels are cut at the ends of the rollers. The screw is made with an external multi-thread, the nut with an internal multi-thread, and the rollers with an external single-thread. The turns of the rollers are threadedly engaged with the turns of the screw and nut. The center-to-center distances and engagement parameters in the screw-roller and roller-nut pairs should be maintained only due to the high-precision manufacturing of parts.

Недостатком технического решения является технологическая сложность изготовления деталей механизма и выполнение многозаходной резьбы на внутренней поверхности стальной гайки, закаленной до высокой твердости (HRC55-60 см. Бушенин Д.М. Винтовые механизмы, г. Владимир, 1980 г.). По этим причинам производство ролико-винтовых механизмов, по большинству эксплуатационных параметров превосходящих другие виды механизмов для преобразования вращательного движения в поступательное, на неспециализированных производствах затруднено. Изготовление подобных ролико-винтовых механизмов освоено только на нескольких высокотехнологичных предприятиях во всем мире.The disadvantage of the technical solution is the technological complexity of manufacturing the parts of the mechanism and the performance of multiple threads on the inner surface of the steel nut hardened to high hardness (HRC55-60 see Bushenin DM Screw mechanisms, Vladimir, 1980). For these reasons, the production of roller-screw mechanisms, in most operating parameters superior to other types of mechanisms for converting rotational motion into translational, is difficult in non-specialized industries. The manufacture of such roller-screw mechanisms mastered only at a few high-tech enterprises around the world.

Известно устройство для преобразования вращательного движения в поступательное (см. патент US. №4926708, МПК⁵ F16H 25/22, опубл. 22.05.1990 г.), в котором отсутствует гайка с внутренней резьбой. Данное устройство состоит из ходового винта, корпуса и роликов. Корпус имеет ту же ось, что и винт, а оси роликов параллельны ей. На внутренней цилиндрической поверхности корпуса выполнены, по меньшей мере, два кольцевых паза. На каждом ролике выполнены кольцевые проточки, чередующиеся с участками, на которых нарезана резьба. Резьбовые участки каждого ролика, расположенные между соседними проточками, одной стороной взаимодействуют с резьбой винта, а противоположной стороной обращены в кольцевые пазы корпуса. Таким образом, количество кольцевых пазов корпуса равно числу резьбовых участков на каждом ролике, а число кольцевых проточек на каждом ролике на единицу меньше. Ролики равномерно распределены по окружности вокруг ходового винта. Таким образом, корпус устройства не имеет внутренней многозаходной резьбы, а устройство в целом - сепараторов и зубчатых венцов. При работе устройства винт вращается, ролики совершают планетарное движение и перемещают корпус поступательно вдоль оси винта. Рабочая осевая сила передается с винта на ролики за счет зацепления витков резьб этих деталей, а с роликов на корпус - за счет контакта сопрягаемых поверхностей роликов с пазами корпуса с трением качения и с большой долей скольжения (проскальзывания).A device for converting rotational motion into translational (see US patent No. 4926708, IPC ⁵ F16H 25/22, publ. 05.22.1990), in which there is no nut with an internal thread. This device consists of a lead screw, housing and rollers. The housing has the same axis as the screw, and the axes of the rollers are parallel to it. At least two annular grooves are made on the inner cylindrical surface of the housing. On each roller, circular grooves are made, alternating with the sections on which the thread is cut. The threaded sections of each roller, located between adjacent grooves, interact with the screw thread on one side, and the ring grooves of the housing face the opposite side. Thus, the number of annular grooves of the housing is equal to the number of threaded sections on each roller, and the number of ring grooves on each roller is one less. The rollers are evenly spaced around the spindle. Thus, the housing of the device does not have an internal multi-thread, and the device as a whole - separators and gears. When the device is operating, the screw rotates, the rollers make a planetary motion and move the housing progressively along the axis of the screw. The axial working force is transmitted from the screw to the rollers due to the engagement of the turns of the threads of these parts, and from the rollers to the housing due to the contact of the mating surfaces of the rollers with the grooves of the housing with rolling friction and with a large proportion of sliding (slippage).

Недостатками данного устройства являются большой «удельный вес» трения скольжения, который ведет к снижению КПД, износу сопрягаемых поверхностей и к снижению долговечности устройства, а также, несмотря на отсутствие гайки с внутренней многозаходной резьбой, остаются чрезвычайно высокими требования по точности изготовления компонентов механизма.The disadvantages of this device are the large "specific gravity" of sliding friction, which leads to a decrease in efficiency, wear of mating surfaces and to a decrease in the durability of the device, and despite the absence of a nut with internal multi-thread, extremely high demands on the accuracy of manufacturing of the components of the mechanism remain.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является ролико-винтовой механизм (см. патент DE 102014202326 А1 2015.08.13 F16H 25/22, опубл. 13.08.2015 г.), выбранный в качестве прототипа.The closest in technical essence to the claimed device is a roller-screw mechanism (see patent DE 102014202326 A1 2015.08.13 F16H 25/22, publ. 08/13/2015), selected as a prototype.

Ролико-винтовой механизм содержит ходовой винт с винтовой нарезкой, гайку с внутренней кольцевой нарезкой, находящиеся с ними в резьбовых зацеплениях ролики-сателлиты, установленные в сепараторе равномерно по окружности в пространстве между винтом и гайкой и выполненные в виде тел вращения с двумя краевыми и одной центральной зонами, при этом краевые зоны каждого ролика-сателлита имеют одинаковый диаметр, отличный от диаметра их центральной зоны, внутренняя кольцевая нарезка гайки выполнена в зонах, сопрягаемых с краевыми зонами роликов-сателлитов, также выполненными с кольцевой нарезкой. При этом ролики-сателлиты в своей центральной зоне, диаметр которой больше диаметра краевых зон, выполнены с кольцевой нарезкой и находятся во взаимодействии с винтовой нарезкой ходового винта, который может быть выполнен или однозаходным или многозаходным. Таким образом, ролики-сателлиты в своей центральной зоне находятся в резьбовом зацеплении с ходовым винтом, а в краевых зонах - с гайкой и своими концевыми цапфами установлены в сепаратор.The roller-screw mechanism contains a lead screw with a screw thread, a nut with an internal ring thread, satellite rollers located with them in threaded engagement, installed in the separator uniformly around the circumference in the space between the screw and the nut and made in the form of bodies of revolution with two edge and one central zones, while the edge zones of each satellite roller have the same diameter, different from the diameter of their central zone, the inner ring cutting of the nut is made in the zones mating with the edge zones of the roller a satellite, also made with an annular cutting. In this case, the satellite rollers in their central zone, the diameter of which is larger than the diameter of the edge zones, are made with a ring thread and interact with the screw thread of the lead screw, which can be either single or multiple. Thus, the satellite rollers in their central zone are threadedly engaged with the lead screw, and in the edge zones - with the nut and their end pins installed in the separator.

Существенным недостатком этого механизма является наличие суммарного зазора в осевом направлении в резьбовых зацеплениях между гайкой и роликами-сателлитами, а также роликами-сателлитами и ходовым винтом. Это обусловлено тем, что выполнение нарезки как в краевых зонах роликов-сателлитов, так и в центральной зоне, которая имеет больший диаметр, чем краевые зоны, неизбежно приводит к накоплению погрешности при переходе из одной зоны в другую. Из-за выполнения сепаратора из двух частей, установленных с противоположных концов гайки, затруднено позиционирование установочных отверстий для цапф роликов-сателлитов, обеспечивающее параллельность их осей с осями гайки и ходового винта. В данном механизме суммарные технологические ошибки должны быть скомпенсированы обеспечением гарантированного технологического зазора в резьбовых зацеплениях между элементами механизма. Уменьшение зазоров приводит к затруднению сборки, нарушению плавности хода и даже к заклиниванию механизма. В то же время наличие суммарного зазора в осевом направлении в резьбовых зацеплениях, так называемого «мертвого хода», приводит к ухудшению чувствительности устройства к управляющим воздействиям, что снижает точность перемещения выходного звена механизма. Это особенно существенно для прецизионных приводов линейного перемещения, которые должны обеспечивать микроперемещения при движении в любом направлении, в том числе и при сменах направления (реверсах). Конструктивное выполнение механизма исключает возможность уменьшения или регулирования технологического осевого зазора во время или после сборки.A significant drawback of this mechanism is the presence of a total axial clearance in the threaded engagement between the nut and the satellite rollers, as well as the satellite rollers and the spindle. This is due to the fact that cutting both in the marginal zones of the satellite rollers and in the central zone, which has a larger diameter than the marginal zones, inevitably leads to the accumulation of errors in the transition from one zone to another. Due to the implementation of the separator of two parts mounted on opposite ends of the nut, it is difficult to position the mounting holes for the pin of the satellite rollers, ensuring the parallelism of their axes with the axes of the nut and screw. In this mechanism, the total technological errors must be compensated by providing a guaranteed technological gap in the threaded engagement between the elements of the mechanism. Reducing gaps leads to difficulty in assembly, impaired ride and even jamming of the mechanism. At the same time, the presence of a total axial clearance in the threaded engagement, the so-called “back stroke”, leads to a deterioration in the sensitivity of the device to control influences, which reduces the accuracy of the movement of the output link of the mechanism. This is especially important for precision linear actuators, which should provide micromotion when moving in any direction, including when changing directions (reverses). The design of the mechanism eliminates the possibility of reducing or regulating the technological axial clearance during or after assembly.

Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение чувствительности ролико-винтового механизма к управляющим воздействиям за счет устранения осевого зазора в резьбовых зацеплениях роликов-сателлитов с ходовым винтом и гайкой (мертвого хода), что обеспечивает повышение точности перемещений выходного звена.The technical problem to which the utility model is directed is to increase the sensitivity of the roller-screw mechanism to control actions by eliminating the axial clearance in the threaded engagement of the satellite rollers with the lead screw and nut (dead-end), which improves the accuracy of the movement of the output link.

Поставленная задача решается тем, что в ролико-винтовом механизме, содержащем многозаходный ходовой винт с винтовой нарезкой, гайку с внутренней кольцевой нарезкой, находящиеся с ними в резьбовых зацеплениях ролики-сателлиты в количестве, равном количеству заходов ходового винта, установленные в сепараторе равномерно по окружности в пространстве между ходовым винтом и гайкой и выполненные в виде тел вращения с двумя краевыми и одной центральной зонами, при этом краевые зоны роликов-сателлитов имеют одинаковый диаметр, отличный от диаметра их центральной зоны, внутренняя кольцевая нарезка гайки выполнена в зонах, сопрягаемых с краевыми зонами роликов-сателлитов, также выполненными с кольцевой нарезкой, центральная зона роликов-сателлитов выполнена в виде гладкого цилиндра, диаметр которого меньше диаметра впадин канавок кольцевой нарезки их краевых зон, сепаратор установлен внутри гайки и выполнен в виде полого цилиндра с продольными пазами на его внутренней поверхности для позиционирования роликов-сателлитов, осевая длина сепаратора равна длине центральной зоны роликов-сателлитов, которые краевыми зонами находятся в резьбовом зацеплении одновременно с ходовым винтом и гайкой, при этом гайка выполнена из двух полугаек с возможностью изменения и фиксации осевого зазора между ними.The problem is solved in that in a roller-screw mechanism containing a multi-lead spindle with screw thread, a nut with an inner ring thread, satellite rollers located in them with threaded gears in an amount equal to the number of lead screw strokes installed in the separator uniformly around the circumference in the space between the lead screw and nut and made in the form of bodies of revolution with two edge and one central zones, while the edge zones of the satellite rollers have the same diameter, different from the dia their central zone, the inner ring nut cut is made in zones mating with the edge zones of the satellite rollers, also made with ring thread, the central zone of the satellite rollers is made in the form of a smooth cylinder, the diameter of which is less than the diameter of the grooves of the ring grooves of their edge zones, the separator is installed inside the nut and is made in the form of a hollow cylinder with longitudinal grooves on its inner surface for positioning the satellite rollers, the axial length of the separator is equal to the length of the central zone p satellite rings, which are in threaded engagement along with the lead screw and nut, with the nut made of two half nuts with the possibility of changing and fixing the axial clearance between them.

А также тем, что профиль винтовой нарезки ходового винта, профили канавок кольцевой нарезки гайки и роликов-сателлитов одинаковы и имеют треугольную форму.And also by the fact that the profile of the screw thread of the lead screw, the groove profiles of the ring thread of the nut and satellite rollers are the same and have a triangular shape.

На фиг. 1 и фиг. 2 представлена конструкция предлагаемого ролико-винтового механизма (РВМ).In FIG. 1 and FIG. 2 shows the design of the proposed roller-screw mechanism (RVM).

На фиг. 3 представлена конструкция сепаратора.In FIG. 3 shows the design of the separator.

РВМ содержит многозаходный ходовой винт 1 с винтовой нарезкой, гайку 2 с внутренней кольцевой нарезкой, находящиеся с ними в резьбовых зацеплениях ролики-сателлиты 3, установленные в сепараторе 4 равномерно по окружности в пространстве между винтом 1 и гайкой 2 и выполненные в виде тел вращения с двумя краевыми и одной центральной зонами, при этом краевые зоны роликов-сателлитов 3 имеют одинаковый диаметр, больший диаметра их центральной зоны. Внутренняя кольцевая нарезка гайки 2 выполнена только в зонах, сопрягаемых с краевыми зонами роликов-сателлитов 3, также выполненными с кольцевой нарезкой. Центральная зона роликов-сателлитов 3 выполнена в виде гладкого цилиндра, диаметр которого меньше диаметра впадин канавок кольцевой нарезки их краевых зон. Меньший диаметр центральной зоны роликов-сателлитов 3 позволяет выполнять кольцевую нарезку в их краевых зонах за один проход, что обеспечивает снижение погрешности нарезки. Сепаратор 4 установлен внутри гайки 2 и выполнен в виде полого цилиндра с продольными пазами 5 на его внутренней поверхности для позиционирования роликов-сателлитов 3. Осевая длина сепаратора 4 равна длине центральной зоны роликов-сателлитов 3, которые своей центральной гладкой цилиндрической зоной вложены в продольные пазы 5 сепаратора 4, а краевыми зонами находятся в резьбовом зацеплении одновременно с ходовым винтом 1 и гайкой 2. Гайка 2 выполнена из двух полугаек, установленных с возможностью изменения и фиксации осевого зазора между ними, например с помощью прижимного (резьбового) кольца 6, вворачивающегося в корпус гайки 7 (см. фиг. 1 и фиг. 2). Для обеспечения упругого взаимодействия между полугайками между ними можно установить распорное кольцо 8. Профиль винтовой нарезки ходового винта 1, профили канавок кольцевой нарезки гайки 2 и роликов-сателлитов 3 имеют треугольную форму.The PBM contains a multi-lead screw 1 with a screw thread, a nut 2 with an internal ring thread, satellite rollers 3 located in them with threaded gears, mounted in the separator 4 uniformly around the circumference in the space between the screw 1 and the nut 2 and made in the form of bodies of revolution with two edge and one central zones, while the edge zones of the satellite rollers 3 have the same diameter, larger than the diameter of their central zone. The inner ring thread of the nut 2 is made only in areas mating with the edge zones of the satellite rollers 3, also made with a ring thread. The Central zone of the satellite rollers 3 is made in the form of a smooth cylinder, the diameter of which is less than the diameter of the troughs of the grooves of the ring cutting of their edge zones. The smaller diameter of the Central zone of the rollers-satellites 3 allows you to perform ring cutting in their edge zones in one pass, which reduces the error of cutting. The separator 4 is installed inside the nut 2 and is made in the form of a hollow cylinder with longitudinal grooves 5 on its inner surface for positioning the satellite rollers 3. The axial length of the separator 4 is equal to the length of the central zone of the satellite rollers 3, which are embedded in the longitudinal grooves with their central smooth cylindrical zone 5 of the separator 4, and the edge zones are in threaded engagement simultaneously with the lead screw 1 and nut 2. The nut 2 is made of two half nuts installed with the possibility of changing and fixing the axial clearance between it , Eg by pressing (threaded) of the ring 6, is screwed into the nut body 7 (see. FIG. 1 and FIG. 2). To ensure elastic interaction between the half-nuts, a spacer ring can be installed between them 8. The profile of the screw thread of the lead screw 1, the groove profiles of the ring thread of the nut 2 and the satellite rollers 3 are triangular in shape.

РВМ обеспечивает преобразование вращательного движения в поступательное. Входным (вращающимся) звеном может быть и ходовой винт 1 и гайка 2. Следовательно, выходным звеном (поступательно перемещающимся) тогда будут или гайка 2, или ходовой винт 1. Входное звено кинематически связано с внешним приводом вращательного движения. Выходное звено застопорено от вращения и связано с поступательно перемещающейся кареткой управляемого устройства (привод вращательного движения и перемещающаяся каретка на фиг. 1-3 не показаны).RVM provides the conversion of rotational motion into translational. The input (rotating) link can be both the lead screw 1 and nut 2. Therefore, the output link (translationally moving) will then be either nut 2 or the lead screw 1. The input link is kinematically connected to an external rotary drive. The output link is locked from rotation and is connected with the translationally moving carriage of the controlled device (rotational motion drive and the moving carriage in Figs. 1-3 are not shown).

Ролико-винтовой механизм работает следующим образом.Roller-screw mechanism works as follows.

Входное звено, например ходовой винт 1, вращаясь, увлекает за собой расположенные вокруг него по окружности и вложенные в продольные пазы 5 сепаратора 4 ролики-сателлиты 3, находящиеся с ходовым винтом 1 в резьбовом зацеплении своими краевыми зонами. Ходовой винт 1 вращается вокруг собственной оси, а ролики-сателлиты 3 совершают планетарное движение вокруг него, обкатываются по винтовой нарезке ходового винта 1, свободно проворачиваясь в продольных пазах 5 сепаратора 4. Поскольку кольцевая нарезка краевых зон роликов-сателлитов 3 находится одновременно в зацеплении с кольцевой нарезкой гайки 2, гайка 2 при этом вместе с роликами-сателлитами 3 поступательно перемещается вдоль оси ходового винта 1.The input link, for example, the lead screw 1, rotates, carries with it the circumference of the satellite rollers 3 located around it around the circumference and nested in the longitudinal grooves 5 of the separator 4, which are threadedly engaged with the lead screw 1 with their edge zones. The lead screw 1 rotates around its own axis, and the satellite rollers 3 perform planetary motion around it, are run around by screw thread of the screw 1, freely turning in the longitudinal grooves 5 of the separator 4. Since the ring cutting of the edge zones of the satellite rollers 3 is simultaneously engaged with ring threaded nut 2, nut 2 in this case, together with the satellite rollers 3 translationally moves along the axis of the screw 1.

Если же входным звеном является гайка 2, движение роликов-сателлитов 3 инициируется вращающейся гайкой 2. Ролики-сателлиты 3 вращаются внутри гайки 2, совершают планетарное движение вокруг застопоренного от вращения ходового винта 1 по его винтовой нарезке и винт 1 начинает двигаться поступательно по отношению к гайке 2.If the input link is nut 2, the movement of the satellite rollers 3 is initiated by the rotating nut 2. The satellite rollers 3 rotate inside the nut 2, make a planetary motion around the screw screw 1, which is locked from rotation, by its screw thread and screw 1 starts to move progressively with respect to nut 2.

За счет внешней воздействующей силы, при вворачивании прижимного (резьбового) кольца 6 в корпус гайки 7 ролики-сателлиты 3 перемещаются радиально по направлению к винту. При этом продольные пазы 5 сепаратора 4, удерживающие ролики-сателлиты 3, обеспечивают перемещение последних только в радиальном направлении. После возникновения контактов роликов-сателлитов 3 с полугайками гайки 2 и ходовым винтом 1 регулировка прекращается. В результате боковые поверхности выступов кольцевой нарезки роликов-сателлитов 3 и канавок кольцевой нарезки полугаек соприкасаются, в зонах контактов роликов-сателлитов 3 с полугайками и ходовым винтом 1 осевые зазоры замыкаются с двух сторон, до полного устранения мертвого хода. При этом наилучший контакт боковых поверхностей реализуется, когда профиль винтовой нарезки ходового винта, профили канавок кольцевой нарезки гайки 2 и роликов-сателлитов 3 одинаковы и имеют треугольную форму. С целью сохранения выполненной регулировки в процессе работы механизма в зазор между полугайками гайки 2 устанавливают распорное кольцо 8, обеспечивающее упругое взаимодействие между ними. Распорное кольцо 8 может быть выполнено, например, в виде пружины сжатия. Точность перемещения выходного звена в предлагаемом ролико-винтовом механизме с шагом резьбы 0,75 мм составляет 6 мкм при повороте винта на один градус.Due to the external acting force, when screwing the clamping (threaded) ring 6 into the nut housing 7, the satellite rollers 3 move radially towards the screw. In this case, the longitudinal grooves 5 of the separator 4, holding the satellite rollers 3, provide for the movement of the latter only in the radial direction. After the contacts of the satellite rollers 3 with the nut 2 nuts and the lead screw 1, the adjustment stops. As a result, the lateral surfaces of the projections of the ring cutting of the satellite rollers 3 and the grooves of the ring cutting of the half nuts are in contact, in the contact zones of the satellite rollers 3 with the nuts and the screw 1, the axial clearances are closed on both sides until the deadlock is completely eliminated. In this case, the best contact of the side surfaces is realized when the profile of the screw thread of the lead screw, the groove profiles of the ring thread of the nut 2 and the satellite rollers 3 are the same and have a triangular shape. In order to maintain the adjustment made during the operation of the mechanism, a spacer ring 8 is installed in the gap between the nuts of the nut 2, which provides elastic interaction between them. The spacer ring 8 can be made, for example, in the form of a compression spring. The accuracy of moving the output link in the proposed roller-screw mechanism with a thread pitch of 0.75 mm is 6 μm when the screw is turned one degree.

Таким образом, конструкция предлагаемого ролико-винтового механизма позволяет устранить суммарный зазор в осевом направлении в резьбовых зацеплениях роликов-сателлитов с винтом и гайкой, избавиться от «мертвого хода», что обеспечивает повышение чувствительности ролико-винтового механизма к управляющим воздействиям и, соответственно, повышение точности перемещения его выходного звена.Thus, the design of the proposed roller-screw mechanism allows you to eliminate the total axial clearance in the threaded engagement of the satellite rollers with a screw and nut, to get rid of the “deadlock”, which increases the sensitivity of the roller-screw mechanism to control actions and, accordingly, increase accuracy of movement of its output link.

Claims

1. Roller-screw mechanism, containing a multi-threaded spindle with screw thread, a nut with an internal ring thread, satellite rollers with them in threaded engagement, in an amount equal to the number of lead screw strokes installed in the separator uniformly around the circumference in the space between the screw and a nut and made in the form of bodies of revolution with two edge and one central zones, while the edge zones of the satellite rollers have the same diameter, different from the diameter of their central zone, the inner ring nut cutting is performed in zones mating with the edge zones of satellite rollers, also made with a ring thread, characterized in that the central zone of satellite rollers is made in the form of a smooth cylinder, the diameter of which is smaller than the diameter of the troughs of the grooves of the ring cutting of their edge zones, the separator is installed inside nuts and is made in the form of a hollow cylinder with longitudinal grooves on its inner surface for positioning the satellite rollers, the axial length of the separator is equal to the length of the central zone of the satellite rollers, which e edge zones are in threaded engagement simultaneously with the lead screw and nut, while the nut is made of two half nuts with the ability to change and fix the axial clearance between them.

2. The roller-screw mechanism according to claim 1, characterized in that the screw thread profile of the lead screw, the groove profiles of the ring nut thread and the satellite rollers are the same and have a triangular shape.