RU1783203C

RU1783203C - Screw mechanism

Info

Publication number: RU1783203C
Application number: SU904856738A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Васильевич Бушенин; Владимир Иванович Денисенко; Дмитрий Алексеевич Нагуралин
Original assignee: Владимирский политехнический институт
Priority date: 1990-08-01
Filing date: 1990-08-01
Publication date: 1992-12-23

Abstract

Изобретение относитс к винтовым механизмам преобразовани вращательного движени в поступательное и может найти применение в приводах различных техноло25 . 7 гических машин. Цель изобретени - расширение кинематических возможностей Положительный эффект достигаетс снабжением механизма дополнительной эксцентриковой втулкой 11 и средством торможени 12. Зубчатые венцы 20 и 21 соответственно втулок 6 и 11 предназначены дл взаимодейст- ви с приводом 7. Средство торможени 12 предназначено дл взаимодействи с торцами обеих втулок 6 и 11. От привода 7 через шестерни 25, 14 и 15 движение передаетс на зубчатый венец 20 эксцентриковой втулки 6, котора вращаетс синхронно с дополнительной эксцентриковой втулкой 11. При этом гайка 2 обкатываетс без скольжени по резьбе 16 относительно винта 1, создава его осевое перемещение. 1 ил со С х| 00 00 ю о IOJ | 7///////i /S//// 7l( // / S S /8 8,The invention relates to helical mechanisms for converting rotational motion into translational motion and may find application in drives of various technologies25. 7 gic cars. The purpose of the invention is the expansion of kinematic possibilities. A positive effect is achieved by providing the mechanism with an additional eccentric sleeve 11 and braking means 12. The gear rims 20 and 21 of the sleeves 6 and 11, respectively, are designed to interact with the drive 7. The braking means 12 is designed to interact with the ends of both bushes 6 and 11. From the drive 7 through the gears 25, 14 and 15, the movement is transmitted to the ring gear 20 of the eccentric sleeve 6, which rotates synchronously with the additional eccentric sleeve 11. When In this case, nut 2 is rolled non-slip along thread 16 relative to screw 1, creating its axial movement. 1 silt with C x | 00 00 about IOJ | 7 /////// i / S //// 7l (// / S S / 8 8,

Description

Изобретение относитс к винтовым механизмам преобразовани вращательного движени в поступательное и может найти применение в приводах различных технологических машин.The invention relates to helical mechanisms for converting rotational motion into translational motion and may find application in the drives of various technological machines.

Известны винтовые механизмы, содержащие корпус, размещенный в нем винт, взаимодействующую с винтом эксцентрично установленную гайку и привод.Known screw mechanisms comprising a housing, a screw disposed therein, an eccentrically mounted nut and a drive interacting with the screw.

Одним из аналогов таких винтовых ме- ханизмов вл етс ролико-винтовой механизм , в котором резьбовые ролики размещены в сепараторах и наход тс в сопр жении одновременно с резьбами винта и гайки, име планетарное движение при вращении винта.One of the analogs of such screw mechanisms is a roller-screw mechanism, in which the threaded rollers are located in the separators and are in conjunction with the screw and nut threads, having a planetary movement during rotation of the screw.

Недостатком аналога вл етс расположение осей винта, гайки и роликов на неизменном рассто нии, что не позвол ет плавно регулировать кинематическую пере- даточную функцию - перемещение гайки за один оборот винта. Кроме того, данный механизм не имеет возможности периодически выключатьс с целью прерывистой работы,A disadvantage of the analogue is that the axes of the screw, nut and rollers are kept at a constant distance, which does not allow for smoothly controlling the kinematic transfer function — moving the nut in one revolution of the screw. In addition, this mechanism does not have the ability to periodically turn off for intermittent operation,

Следовательно, аналог имеет узкие кинематические возможности.Therefore, the analogue has narrow kinematic capabilities.

Наиболее близким по технической сущности предлагаемому вл етс прин тый в качестве прототипа винтовой механизм, со- держащий корпус, размещенный в нем винт, взаимодействующую с винтом эксцентрично установленную с возможностью вра- щени гайки, установленную на подшипниках эксцентриковую втулку и при- водThe closest in technical essence to the proposed one is a screw mechanism adopted as a prototype, comprising a housing, a screw housed therein, an eccentric mounted with the screw rotationally rotating the nut, an eccentric sleeve and a drive mounted on bearings

Недостатком прототипа вл етс то, что оси винта и гайки расположены на неизменном рассто нии, что не позвол ет регулировать скорость относительного перемещени винта и гайки,управл ть услови ми их зацеплени . гThe disadvantage of the prototype is that the axis of the screw and nut are located at a constant distance, which does not allow you to adjust the relative speed of the screw and nut, to control the conditions of their engagement. g

Следовательно, прототип Т)мееТ узкие кинематические возможности.Consequently, the prototype T) meT has narrow kinematic possibilities.

Цель изобретени - расширение кине- матических возможностей. - The purpose of the invention is the expansion of kinematic capabilities. -

Поставленна цель достигаетс тем, что на торце втулки выполнен зубчатый венец, а механизм снабжен дополнительной эксцентриковой втулкой, установленной на подшипниках в корпусе и имеющей на торце зубчатый венец и средством торможени , установленным с возможностью взаимодействи с торцами обеих втулок, а зубчатые венцы обеих втулок предназначе- ны дл взаимодействи с приводом.This goal is achieved by the fact that a gear rim is made at the end of the sleeve, and the mechanism is equipped with an additional eccentric sleeve mounted on bearings in the housing and having a gear rim at the end and braking means that can interact with the ends of both bushings, and the gear rims of both bushings are intended - are for interaction with the drive.

Винтовой механизм показан в общем виде на фиг. 1 в разрезе. На чертеже изображены винт 1, гайка 2, оси 3, 4, подшипники 5. эксцентрикова втулка б, привод 7, подшипники 8, цилиндрическое отверстие 9. корпус 10, дополнительна эксцентрикова втулка 11, средство торможени 12, шестерни 13, 14, 15, резьба 16, подшипники 17, болт 18, прихват 19, зубчатые венцы 20, 21, торцы 22, 23, муфта 24, шестерн 25, толщина стенки bi, b2, эксцентриситет е.The screw mechanism is shown in a general view in FIG. 1 in section. The drawing shows the screw 1, nut 2, axles 3, 4, bearings 5. eccentric sleeve b, drive 7, bearings 8, cylindrical bore 9. housing 10, additional eccentric sleeve 11, braking means 12, gears 13, 14, 15, thread 16, bearings 17, bolt 18, grip 19, gears 20, 21, ends 22, 23, coupling 24, gear 25, wall thickness bi, b2, eccentricity e.

Указанные элементы взаимосв заны следующим образом.These elements are interconnected as follows.

В корпусе 10 размещен винт 1, с которым взаимодействует охватывающа его гайка 2. Оси 3 и 4 винта 1 и гайки 2 размещены на величину эксцентриситета е. ВинтA screw 1 is placed in the housing 10, with which the nut 2 covering it interacts. The axes 3 and 4 of the screw 1 and the nut 2 are placed by the eccentricity e. The screw

Iи гайка 2 содержат резьбу 16, Гайка 2 установлена в подшипниках 5, на которых установлена эксцентрикова втулка 6. На эксцентриковой втулке € расположены подшипники 17, на которых установлена дополнительна эксцентрикова втулка 11. Она одновременно расположена в подшипниках 8, установленных в цилиндрическом отверстии 9 корпуса 10 Эксцентрикова втулка 6 содержит на торце 22 зубчатый венец 20 и выполнена с переменной толщиной стенки bi. Дополнительна эксцентрикова втулкаI and nut 2 contain threads 16, Nut 2 is installed in bearings 5, on which the eccentric sleeve is mounted 6. On eccentric sleeve € there are bearings 17, on which the additional eccentric sleeve 11 is mounted. It is simultaneously located in bearings 8 installed in the cylindrical bore 9 of the housing 10 The eccentric sleeve 6 comprises a ring gear 20 at the end 22 and is made with a variable wall thickness bi. Extra eccentric bushing

IIимеет на торце 23 зубчатый венец 21 и переменную толщину стенки Ь2. Средство торможени 12, состо щее из болта 18 и прихвата 19, установлено с возможностью взаимодействи с торцами 22,23 обеих втулок 6, 11. Зубчатые венцы 20, 21 втулок 6, 11 предназначены дл взаимодействи с приводом 7, включающим шестерни 13, 14, 15, 25 и муфту 24 путем зацеплени соответственно с шестерн ми 15 и 13. Шестерни 13, 14, 15 вл ютс неподвижными, а шестерн 25 - подвижной. Муфта 24 расположена на шестерн х 13 и 25.II has a toothed rim 21 at the end 23 and a variable wall thickness b2. The braking means 12, consisting of a bolt 18 and a gripper 19, is installed with the possibility of interaction with the ends 22,23 of both bushings 6, 11. The gear crowns 20, 21 of the bushings 6, 11 are designed to interact with the drive 7, including gears 13, 14, 15, 25 and clutch 24 by meshing with gears 15 and 13, respectively. Gears 13, 14, 15 are stationary and gear 25 is movable. Clutch 24 is located on gear x 13 and 25.

Винтовой механизм работает следующим образом,The screw mechanism works as follows,

В зависимости от взаимного поворота эксцентриковой втулки б и дополнительной эксцентриковой втулки 11 обусловлена величина эксцентриситета е, который таким образом может регулироватьс . Поэтому сначала осуществл ют настройку.задаиного эксцентриситета е поворотом вручную шестерни 13 и дополнительной эксцентриковой втулки 11. Затем при завинчивании болта 18 в торец 22 эксцентриковой втулки б прихват 19 прижимаетс к торцу 23 дополнительной эксцентриковой втулки 11. включаетс средство торможени 12, исключа взаимный поворот втулок б и 11. От привода 7 через шестерни 25, 14 и 15 движение передаетс на зубчатый венец 20 эксцентриковой втулки 6 и последн вращаетс синхронно с дополнительной эксцентриковой втулкой 11. При этом гайка 2 обкатываетс без скольжени по резьбе 16 относительно винта 1, создава его осевое перемещение. Если выключить средство торможени 12, то вращение дополнительной эксцентриковой втулки приостанавливаетс , силы давлени в резьбе 16 при вращении эксцентриковой втулки 6 смещают ее, уменьша эксцентриситет е вплоть до выхода из зацеплени винта 1 и гайки 2. Величину эксцентриситета е можно непрерывно измен ть, установив разное передаточное отношение между шестерн ми 13,15 и зубчатыми венцами 20, 21, Тогда сместив шестерню 25 до включени муфты 24, получаем работу винта 1 и гайки 2 с переменным эксцентриситетом е. При этом можно при достижении эксцент- риситетом е заданного значени выключить муфту 24 и включить средство торможени 12, обеспечив работу с посто нным эксцентриситетом е. В случае равных передаточных отношений .между шестерней 13 с зубчатым венцом 21м шестерни 15 с зубчатым венцом 20 будем иметь после включени муфты 24 также работу с посто нным необходимым эксцентриситетом е.Depending on the mutual rotation of the eccentric sleeve b and the additional eccentric sleeve 11, an eccentricity e is determined which can thus be controlled. Therefore, adjustment of the rear eccentricity e by manually turning the gear 13 and the additional eccentric sleeve 11. First, when screwing the bolt 18 into the end face 22 of the eccentric sleeve b, the gripper 19 is pressed against the end face 23 of the additional eccentric sleeve 11. The brake means 12 are turned on, excluding the mutual rotation of the bushings b and 11. From the drive 7 through the gears 25, 14 and 15, the movement is transmitted to the ring gear 20 of the eccentric sleeve 6 and the latter rotates synchronously with the additional eccentric sleeve 11. The nut 2 bkatyvaets without sliding along the thread 16 relative to the screw 1, creating its axial movement. If you turn off the brake means 12, then the rotation of the additional eccentric sleeve stops, the pressure forces in the thread 16 during rotation of the eccentric sleeve 6 displace it, decreasing the eccentricity e until the screw 1 and nut 2 come out of engagement. The eccentricity value e can be continuously changed by setting different the gear ratio between the gears 13.15 and the gears 20, 21, then shifting the gear 25 to turn on the clutch 24, we get the work of the screw 1 and nut 2 with a variable eccentricity e. with the set value e, turn off the clutch 24 and turn on the brake means 12, ensuring work with a constant eccentricity e. In case of equal gear ratios. between gear 13 with a gear ring 21 m gear 15 with a gear ring 20 we will also have work after turning on the clutch 24 with constant necessary eccentricity e.

Следовательно, винтовой механизм по- з-вол ет р аботать как с посто нным, так и с переменным эксцентриситетом с ручной и механической его настройкой, измен ть услови зацеплени винта и гайки вплоть до выхода их из зацеплени . Соответственно, обеспечиваетс регулировка скорости относительного перемещени винта и гайки, возможность их работы в плавном и прерывистом режиме.Therefore, the screw mechanism allows you to work with both constant and variable eccentricity with manual and mechanical adjustment, change the conditions of engagement of the screw and nut until they disengage. Accordingly, the speed of the relative movement of the screw and nut is provided, and their operation in smooth and intermittent mode is possible.

Необходимость работы с различным эксцентриситетом между винтом и гайкойThe need to work with different eccentricities between screw and nut

может возникнуть также при ступенчатой форме винта с разным диаметром резьбы, при использовании гайки дл приработки резьбы изготавливаемых винтов, когда требуетс изменение точек контакта и давлений по резьбе, при требовании периодического включени - выключени винтового механизма, например, в цел х предохранени его от перегрузки и поломки , при корректировке погрешностей зацеплени .can also occur with a stepped shape of a screw with different thread diameters, when using a nut to run in the threads of manufactured screws, when changing contact points and thread pressures is required, when the screw mechanism is required to be turned on and off periodically, for example, to protect it from overload and breakage when adjusting gearing errors.

Таким образом, винтовой механизм имеет широкие кинематические возможности .Thus, the screw mechanism has wide kinematic capabilities.

Claims

The claims

A screw mechanism comprising a housing, a screw disposed therein, an eccentric rotary nut cooperating with a screw, an eccentric sleeve mounted on bearings and a drive, characterized in that. in order to expand kinematic capabilities, a gear ring is made at the end of the sleeve, and the mechanism is equipped with an additional eccentric sleeve mounted on bearings in the housing and having a ring gear at the end, and braking means installed to interact with the ends of both bushings, and the gear rims of both bushings designed to interact with the drive.