RU1783205C

RU1783205C - Linear displacement mechanism

Info

Publication number: RU1783205C
Application number: SU904858609A
Authority: RU
Inventors: Василий Васильевич Федоров; Анатолий Гаврилович Каменский
Original assignee: Научно-исследовательский институт полупроводникового машиностроения
Priority date: 1990-08-21
Filing date: 1990-08-21
Publication date: 1992-12-23

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано в приводных машин и механизмов, где необходимо обеспечить повышенную точность перемещени рабочих органов, Цель: повышение надежности при сохранении точности позиL tLf - - t t f fir f f f tflf f f f f fff ТГТ7У/ j ftФиг. 7 ционировани путем изменени угла закручивани пружины. Сущность изобретени : механизм содержит корпус 1, в котором размещен винт 2 с расположенными на нем несущей 3 и вспомогательной 4 гайками. Гайки 3, 4 взаимодействуют между собой с помощью винтовой пружины 5, котора находитс в скрученном состо нии. На торцах одной из гаек выполнены равномерно расположенные по окружности отверсти , одно из которых предназначено дл взаимодействи с одним из концов пружины, а другие - дл его перестановки, друга гайка зафиксирована от проворачивани , причем на ее торце выполнено одно отверстие, предназначенное дл взаимодействи с другим концом пружины. Положительный эффект: улучшение эксплуатационных характеристик . 3 ил. Ш С 4 00 OJ Ю О The invention relates to mechanical engineering and can be used in driving machines and mechanisms where it is necessary to provide increased accuracy of movement of the working bodies. Purpose: to increase reliability while maintaining the accuracy of the position. L tLf - - t t f fir f f t tflf f f f f fff TGT7U / j ftFig. 7 by adjusting the angle of rotation of the spring. SUMMARY OF THE INVENTION: the mechanism comprises a housing 1 in which a screw 2 is placed with a bearing 3 and an auxiliary 4 nuts located thereon. The nuts 3, 4 interact with each other by means of a coil spring 5, which is in a twisted state. On the ends of one of the nuts holes are made evenly spaced around the circumference, one of which is designed to interact with one of the ends of the spring, and the other to move it, the other nut is fixed from turning, and one hole is made at its end to interact with the other end of spring. Positive effect: improved performance. 3 ill. W C 4 00 OJ Yu O

Description

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано в приводах машин и механизмов, где необходимо обеспечить повышенную точность перемещени рабочих органов.The invention relates to mechanical engineering and can be used in drives of machines and mechanisms where it is necessary to provide increased accuracy of movement of the working bodies.

Известен механизм линейного перемещени , содержащий корпус, жестко св занную с ним несущую гайку, размещенный в ней винт и установленную на нем вспомогательную гайку. Механизм снабжен размещенной на винте второй вспомогательной гайкой, упорами, установленными в пазах, которые выполнены на торцах несущей гайки , на вспомогательных, гайках выполнены выступы, размещенные в пазах основной гайки и предназначенные дл взаимодействи с соответствующими упорами, а вспомогательные гайки подпружинены к несущей,A linear displacement mechanism is known comprising a housing, a bearing nut rigidly connected to it, a screw disposed therein and an auxiliary nut mounted thereon. The mechanism is equipped with a second auxiliary nut located on the screw, stops installed in the grooves that are made on the ends of the carrier nut, on the auxiliary nuts, protrusions are made, placed in the grooves of the main nut and designed to interact with the corresponding stops, and the auxiliary nuts are spring-loaded to the carrier,

Недостаток известного механизма заключаетс в низкой надежности, а именно в том, что он способствует уменьшению люфта в основном только во врем движени винта, а при останове и првторном включении и при изменении направлени движени какое-то врем вал вращаетс (до выборки люфта), а несуща гайка стоит на месте, т.е. люфт не выбираетс , а это недопустимо .A disadvantage of the known mechanism is its low reliability, namely, it contributes to a decrease in backlash mainly only during the movement of the screw, and when it is stopped and turned on again and when the direction of movement changes, the shaft rotates for some time (until the backlash is removed), and the bearing nut is in place, i.e. play is not selectable, and this is unacceptable.

Кроме того, известное устройство отличаетс сложностью монтажа деталей на гай- ках малых размеров и отсутствием возможности регулировки усилий пружины, что приводит к снижению точности позиционировани и ограниченности использовани известной конструкции механизма перемещени . Применение пластинчатых пружин увеличивает также габариты механизма .In addition, the known device is distinguished by the complexity of mounting parts on nuts of small sizes and the inability to adjust the spring forces, which reduces the accuracy of positioning and the limited use of the known design of the movement mechanism. The use of leaf springs also increases the dimensions of the mechanism.

Наиболее близким по технической сущности вл етс винтовой механизм, содержащий гайку, выполненную из двух половинок, которые разжимаютс пружинами только в осевом направлении. Эти пружины рассчитываютс на усилие, которое должно быть больше максимального рабочего усили , возникающего в процессе работы механизма.The closest in technical essence is a screw mechanism containing a nut made of two halves, which are expanded by the springs only in the axial direction. These springs are calculated on the force, which should be greater than the maximum working force arising during the operation of the mechanism.

Недостаток известного механизма заключаетс в низкой надежности, а именно, при большом количестве пружин очень сложно обеспечить равномерную регулировку усилий прижати гаек, а это приводит к снижению точности позиционировани . Кроме того, большие габаритные размеры механизма в радиальном направлении ограничивают возможности его применени .A disadvantage of the known mechanism is its low reliability, namely, with a large number of springs, it is very difficult to provide uniform adjustment of the nut clamping forces, and this leads to a decrease in positioning accuracy. In addition, the large overall dimensions of the mechanism in the radial direction limit its applicability.

Цель изобретени - повышение надежности при сохранении точности позициони- ровани путем изменени угла закручивани пружины.The purpose of the invention is to increase reliability while maintaining positioning accuracy by changing the angle of rotation of the spring.

Поставленна цель достигаетс тем, что в механизме линейного перемещени , содержащем винт, взаимодействующие с ним две гайки, винтовую пружину с отогнутымиThis goal is achieved in that in the linear movement mechanism containing a screw, two nuts interacting with it, a helical spring with bent

в осевом направлении концами, расположенную между обращенными один к другому торцами гаек, на торцах одной из гаек выполнены равномерно расположенные по окружности отверсти , одно из которыхin the axial direction of the ends, located between the ends of the nuts facing one another, on the ends of one of the nuts holes are made uniformly spaced around the circumference, one of which

0 предназначено дл взаимодействи с одним из концов пружины, а другие - дл его перестановки, друга гайка зафиксирована от проворачивани , причем на ее торце выполнено одно отверстие, предназначенное0 is designed to interact with one of the ends of the spring, and the other to move it, the other nut is fixed from turning, and at its end there is one hole designed

5 дл взаимодействи с другим концом пружины .5 to interact with the other end of the spring.

На фиг. 1 изображен механизм линейного перемещени , разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - фрагмент I вIn FIG. 1 shows a linear movement mechanism, sectional view; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1; in FIG. 3 - fragment I in

0 увеличенном масштабе на фиг. 1.0 on a larger scale in FIG. 1.

За вл емый механизм линейного перемещени содержит корпус 1, в котором размещен винт 2 с расположенными на нем несущей 3 и вспомогательной 4 гайками..The inventive linear movement mechanism comprises a housing 1, in which a screw 2 is placed with a carrier 3 and an auxiliary 4 nuts located on it.

5 Гайки 3, 4 взаимодействуют между собой с помощью винтовой пружины 5. котора в собранном состо нии работает одновременно как пружина сжати и как пружина сжати и как пружина кручени и воздейст0 вует на гайки через отверсти б, 7, стрем сь их подвинуть в направлении стрелок Б и повернуть в направлении стрелки В. В торце одной из гаек, например вспомогательной 4, выполнены дополнительные5 Nuts 3, 4 interact with each other by means of a coil spring 5. which, when assembled, works simultaneously as a compression spring and as a compression spring and as a torsion spring and acts on the nuts through holes b, 7, trying to move them in the direction of the arrows B and turn in the direction of arrow B. At the end of one of the nuts, for example auxiliary 4, additional

5 отверсти 8, расположенные на определен-, ном рассто нии по окружности торца гайки, обеспечивающие при необходимости возможность регулировани усили пружины с целью сохранени точности позициониро0 вани путем изменени угла закручивани пружины.5 holes 8 located at a certain distance around the nut end face, providing, if necessary, the possibility of adjusting the spring force in order to maintain positioning accuracy by changing the angle of rotation of the spring.

Угол закручивани пружины зависит от следующих факторов: начального разброса характеристик пружин; изменени характе5 ристик пружин в процессе эксплуатации; усилий продольного перемещени несущей гайки; величины износа винтовой пары.The angle of rotation of the spring depends on the following factors: initial spread of the characteristics of the springs; changes in the characteristics of the springs during operation; forces of longitudinal movement of the bearing nut; amount of wear of a screw pair.

Усилие пружины рассчитано на выборку зазора при движении гайки в обоих направ0 лени х. Зазор а между торцами гаек обеспечивает работу механизма по мере износа резьбовых поверхностей. В корпусе 1 выполнен паз 9, по которому перемещаютс направл ющие втулки 10, жестко соединен5 ные с несущей гайкой 3. Винт 2 вращаетс в подшипнике 11, установленном в корпусе 1. Механизм работает следующим образом .The spring force is designed to sample the clearance when the nut moves in both directions. The gap a between the ends of the nuts ensures the operation of the mechanism as the threaded surfaces wear. A groove 9 is made in the housing 1, along which the guide bushes 10 are moved, which are rigidly connected to the bearing nut 3. The screw 2 rotates in a bearing 11 mounted in the housing 1. The mechanism operates as follows.

При вращении винта 2 против часовой стрелки гайки 3 и 4 перемещаютс по внутреннему диаметру корпуса 1 вправо, при этом гайка 3 удерживаетс от проворачивани втулками 10, которые перемещаютс по пазу 9, а гайка 4, посто нно прижата пружиной 5 в направлении гайки 3, передвига- етс совместно с ней. Усилие прижати ее к винту несколько уменьшаетс , так как силы трени стрем тс повернуть гайку в направлении , противоположном направлению скручивани гаек пружиной.When the screw 2 is rotated counterclockwise, the nuts 3 and 4 move to the right along the inner diameter of the housing 1, while the nut 3 is kept from turning by the bushings 10, which move along the groove 9, and the nut 4 is constantly pressed by the spring 5 in the direction of the nut 3, moving - is with her. The force to press it against the screw is somewhat reduced, since the friction forces tend to turn the nut in the opposite direction to the nuts are twisted by the spring.

Если винт 2 вращаетс по часовой стрелке, то гайка 4 передвигаетс влево и увлекает за собой гайку 3 как посто нно прижатую к ней усилием пружины, при этом сила прижати гайки 4 к винту несколько уменьшаетс , так как силы трени также стрем тс повернуть гайку в направлении, обратном направлению скручивани гаек пружинрй. If the screw 2 rotates clockwise, the nut 4 moves to the left and carries the nut 3 behind it as it is constantly pressed against it by the spring force, while the force of pressing the nut 4 against the screw is somewhat reduced, since the friction forces also tend to turn the nut in the direction in the opposite direction of twisting the spring nuts.

Таким образом при работе механизма линейного перемещени пружина 5 посто нно воздействует на гайки 3, 4, стрем сь сблизить их между собой, и выбирает зазор между гайками и винтом (см. фиг. 3). При износе резьбовых поверхностей несколько уменьшаетс зазор а, однако посто нно сохран етс свойство механизма перемещени - безлюфтовое преобразование вра- щательного движени винта 2 в поступательное движение гаек 3, 4 в обоих направлени х. При износе происходит скручивание гаек относительно друг друга наThus, during the operation of the linear movement mechanism, the spring 5 constantly acts on the nuts 3, 4, trying to bring them closer together, and selects the gap between the nuts and the screw (see Fig. 3). When the threaded surfaces wear, the clearance a decreases slightly, however, the property of the movement mechanism — the backlash-free conversion of the rotational movement of the screw 2 into the translational movement of the nuts 3, 4 in both directions is constantly preserved. When worn, the nuts are twisted relative to each other on

определенный угол, величина которого зависит от шага и диаметра резьбы, величины износа. При этом может уменьшитьс усилие скручивани пружины, что отразитс на нормальной работе механизма - нарушаетс точность позиционировани . Дл предотвращени этого необходимо изменить угол закручивани пружины, дл чего достаточно один из концов пружины 5 переместить в соседнее отверстие 6, выполненное в гайке 4.a certain angle, the value of which depends on the pitch and diameter of the thread, the amount of wear. In this case, the force of twisting of the spring may be reduced, which will affect the normal operation of the mechanism - the positioning accuracy is impaired. To prevent this, it is necessary to change the angle of rotation of the spring, for which it is enough to move one of the ends of the spring 5 into the neighboring hole 6 made in the nut 4.

Claims

The claims

A linear movement mechanism comprising a screw, two nuts interacting with it, a helical spring with axially bent ends located between the ends of the nuts facing one another, characterized in that, in order to increase reliability while maintaining positioning accuracy by changing the spring tightening assembly, at the ends of one of the nuts holes are made evenly spaced around the circumference, one of which is designed to interact with one of the ends of the spring, and the other to rearrange it, the other and the nut is secured against rotation, with one opening made at its end intended to interact with the other end of the spring.

FIG. 2

Phage J