RU193296U1 - Planetary thread reducer - Google Patents

Planetary thread reducer Download PDF

Info

Publication number
RU193296U1
RU193296U1 RU2019114280U RU2019114280U RU193296U1 RU 193296 U1 RU193296 U1 RU 193296U1 RU 2019114280 U RU2019114280 U RU 2019114280U RU 2019114280 U RU2019114280 U RU 2019114280U RU 193296 U1 RU193296 U1 RU 193296U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
screw
nut
gearbox
threaded
rollers
Prior art date
Application number
RU2019114280U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Денис Олегович Кочетов
Иван Михайлович Мамаев
Валентин Васильевич Морозов
Александр Владимирович Степенькин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ)
Priority to RU2019114280U priority Critical patent/RU193296U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU193296U1 publication Critical patent/RU193296U1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00Joints
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/22Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

Планетарный резьбовой редуктор (далее - редуктор) относится к области машиностроения.Редуктор содержит винт, резьбовые ролики, гайки. Резьбовые ролики выполнены с разнонаправленными участками винтовой нарезки и расположенной между ними цилиндрической поверхностью, контактирующей с соответствующей цилиндрической поверхностью на винте. Винт и резьбовые ролики содержат зубчатые венцы на их концах, входящих в зацепление между собой и зубчатым венцом опорной гайки. Диаметр впадин винтовой нарезки опорной гайки меньше диаметра вершин винтовой нарезки поворотной гайки. Между поворотной и опорной гайками и между зубчатым венцом опорной гайки и винтом расположены уплотнительные кольца.Редуктор может найти применение в устройствах, где требуется преобразование входного вращательного движения в угловое перемещение (поворот) выходного звена на полный оборот вокруг оси вращения и герметичное исполнение.The planetary threaded gearbox (hereinafter referred to as the gearbox) belongs to the field of mechanical engineering. The gearbox contains a screw, threaded rollers, and nuts. The threaded rollers are made with multidirectional sections of the screw thread and a cylindrical surface located between them in contact with the corresponding cylindrical surface on the screw. The screw and threaded rollers contain gear rims at their ends that engage with each other and the gear rim of the support nut. The diameter of the hollows of the screw thread of the support nut is smaller than the diameter of the vertices of the screw thread of the rotary nut. O-rings are located between the rotary and bearing nuts and between the toothed ring of the bearing nut and screw. The gearbox can be used in devices where the input rotational movement is to be converted into angular movement (rotation) of the output link by a full revolution around the axis of rotation and tight execution.

Description

Планетарный резьбовой редуктор относится к области машиностроения и предназначен для преобразования входного вращательного движения в угловое перемещение (поворот) выходного звена.The planetary threaded gearbox belongs to the field of mechanical engineering and is designed to convert the input rotational motion into the angular displacement (rotation) of the output link.

Известны планетарные передачи типа 3k [1], состоящие из солнечного колеса, двухвенцового сателлита, неподвижного и подвижного коронных колес.Known planetary gears of the 3k type [1], consisting of a sun wheel, two-crown satellite, fixed and movable crown wheels.

Недостатками известных планетарных передач типа 3k являются:The disadvantages of the known 3k planetary gears are:

1. сложность конструкции из-за большого числа деталей, входящих в состав редуктора;1. design complexity due to the large number of parts included in the gearbox;

2. наличие зазора между зубчатыми колесами, что создает люфт между входным и выходным звеном;2. the presence of a gap between the gears, which creates a backlash between the input and output link;

3. низкая плавность работы при использовании простых эвольвентных зубчатых колес.3. low smoothness when using simple involute gears.

Известна передача винт-гайка с резьбовыми роликами [2], содержащая винт, резьбовые ролики, ходовую и опорную гайки, зубчатые венцы на концах роликов, находящиеся в зацеплении с зубчатыми венцами винта и опорной гайки. На опорном участке винта и роликов выполнены сопрягающиеся между собой цилиндрические поверхности.Known transmission screw-nut with threaded rollers [2], containing a screw, threaded rollers, running and supporting nuts, gear rims at the ends of the rollers, meshed with the gear rims of the screw and bearing nut. On the supporting section of the screw and rollers, mating cylindrical surfaces are made.

Передачи винт-гайка с резьбовыми роликами преобразуют вращательное движение на винте в поступательное перемещение ходовой гайки. При этом опорная гайка не смещается относительно блока винта с роликами за счет равенства углов подъема винтовой нарезки на опорных участках винта и роликов и внутренней винтовой нарезки опорной гайки. Зубчатый венец опорной гайки служи т для синхронизации вращения роликов вокруг винта.Screw-nut gears with threaded rollers convert the rotational movement on the screw into the translational movement of the travel nut. In this case, the support nut is not shifted relative to the screw unit with the rollers due to the equality of the elevation angles of the screw thread on the supporting sections of the screw and rollers and the internal screw thread of the support nut. The toothed ring of the support nut serves to synchronize the rotation of the rollers around the screw.

Наиболее близким аналогом является «Редуктор-шарнир» [2], содержащий два звена, первое из которых выполнено в виде вилки, охватывающей второе звено, механизм их относительного поворота выполнен в виде планетарного винтового механизма с резьбовыми роликами. Винт, соединенный с двигателем, установлен соосно оси поворота звеньев, а каждый резьбовой ролик выполнен с двумя парами участков разнонаправленной винтовой нарезки, взаимодействующими с соответствующими винтовыми нарезками на винте и гайками. Между участками разнонаправленной винтовой нарезки на винте и роликах выполнены соприкасающиеся между собой цилиндрические поверхности.The closest analogue is the “Reducer-hinge" [2], containing two links, the first of which is made in the form of a fork, covering the second link, the mechanism of their relative rotation is made in the form of a planetary screw mechanism with threaded rollers. The screw connected to the engine is installed coaxially with the axis of rotation of the links, and each threaded roller is made with two pairs of sections of multidirectional screw cutting, interacting with the corresponding screw threads on the screw and nuts. Between the sections of multidirectional screw cutting on the screw and rollers are made in contact with each other cylindrical surfaces.

Редуктор-шарнир обеспечивает высокую плавность работы за счет использования точечного резьбового сопряжения, вместо эвольвентного зубчатого зацепления, возможность регулировки величины зазора в винтовых сопряжениях.The hinge reducer provides high smoothness of operation due to the use of point threaded pairing, instead of involute gear meshing, the ability to adjust the gap in screw joints.

Недостатками редуктор-шарнира являются:The disadvantages of the gearbox-hinge are:

1. малый угол поворота выходного звена (второе звено) относительно неподвижного корпуса (вилка), что сужает область его применения;1. a small angle of rotation of the output link (second link) relative to the fixed body (plug), which narrows the scope of its application;

2. исполнение с открытыми резьбовыми поверхностями требует использования дополнительной защиты от попадания загрязняющих веществ на резьбовые поверхности.2. execution with open threaded surfaces requires the use of additional protection against contaminants on threaded surfaces.

Задачей данной полезной модели является разработка конструкции планетарного резьбового редуктора с возможностью поворота выходного звена на полный оборот вокруг оси вращения и герметичным исполнением.The objective of this utility model is to develop the design of a planetary threaded gearbox with the ability to rotate the output link a full revolution around the axis of rotation and a sealed design.

Указанная цель достигается тем, что планетарный резьбовой редуктор, содержащий винт, резьбовые ролики, гайки, резьбовые ролики выполнены с разнонаправленными участками винтовой нарезки и расположенной между ними цилиндрической поверхностью, контактирующей с соответствующей цилиндрической поверхностью на винте, винт и резьбовые ролики содержат зубчатые венцы на их концах, входящих в зацепление между собой и зубчатым венцом опорной гайки, диаметр впадин винтовой нарезки опорной гайки меньше диаметра вершин винтовой нарезки поворотной гайки, между поворотной и опорной гайками и между зубчатым венцом опорной гайки и винтом расположены уплотнительные кольца.This goal is achieved in that the planetary threaded gearbox containing a screw, threaded rollers, nuts, threaded rollers are made with opposite directions of the screw thread and the cylindrical surface located between them in contact with the corresponding cylindrical surface on the screw, the screw and threaded rollers contain gear rings on their the ends engaged with each other and the ring gear of the support nut, the diameter of the depressions of the screw thread of the support nut is less than the diameter of the vertices of the screw thread of the rotary nuts, between the rotary and supporting nuts and between the ring gear of the supporting nut and the screw there are O-rings.

Сущность полезной модели представлена в описании и на чертеже, на котором изображен общий вид планетарного резьбового редуктора (далее -редуктор) в разрезе.The essence of the utility model is presented in the description and in the drawing, which shows a general sectional view of a planetary threaded gearbox (hereinafter referred to as the gearbox).

Редуктор содержит винт 1, резьбовые ролики 2, зубчатые венцы 3 и 4 на винте и роликах, поворотную гайку 5, состоящую из двух полу гаек с разнонаправленными винтовыми нарезками, опорную гайку 6, зубчатый венец опорной гайки 7, уплотнительные кольца 8 между опорной и поворотной гайками, уплотнительное кольцо 9 между зубчатым венцом опорной гайки и винтом.The gearbox contains a screw 1, threaded rollers 2, ring gears 3 and 4 on the screw and rollers, a rotary nut 5, consisting of two half nuts with multidirectional screw threads, a support nut 6, a gear ring of a support nut 7, o-rings 8 between the support and rotary nuts, O-ring 9 between the ring gear of the support nut and the screw.

Редуктор работает следующим образом. Винт 1 приводится в движение от двигателя. Ролики 2, получая вращение от винта, совершают планетарное движение, обкатываясь по винту, гайкам 5, 6 и зубчатому венцу опорной гайки 7. Зубчатые венцы 3, 5 и 7 синхронизируют вращение роликов вокруг винта, а также препятствуют скатыванию роликов. Контактирующие между собой цилиндрические поверхности, выполненные на роликах между разнонаправленными участками винтовой нарезки и винте, препятствуют изгибу блока роликов в радиальном направлении к оси винта.The gearbox operates as follows. Screw 1 is driven by the engine. The rollers 2, receiving rotation from the screw, make a planetary movement, rolling around the screw, nuts 5, 6 and the ring gear of the support nut 7. The ring gears 3, 5 and 7 synchronize the rotation of the rollers around the screw, and also prevent the rollers from rolling. The cylindrical surfaces in contact with each other, made on rollers between the opposite directions of the screw thread and the screw, prevent the roller block from bending radially to the axis of the screw.

Угол подъема винтовой нарезки опорной гайки 6 и соответствующих сопряженных участков винтовой нарезки роликов 2 совпадают, тем самым ролики обкатываются по винту 1 и опорной гайке без осевого смещения относительно друг друга. Угол подъема винтовой нарезки у поворотной гайки 5 и соответствующих сопряженных участков винтовой нарезки роликов не совпадают, что приводит к угловому перемещению поворотной гайки вокруг оси вращения при обкатывании роликов по ней. Так как две полугайки поворотной гайки выполнены с разнонаправленными винтовыми нарезками, при обкатывании роликов по ним осевого смещения поворотной гайки не происходит.The angle of elevation of the screw thread of the support nut 6 and the corresponding mating portions of the screw thread of the rollers 2 are the same, thereby rolling the rollers along the screw 1 and the support nut without axial displacement relative to each other. The angle of elevation of the screw thread at the rotary nut 5 and the corresponding mating sections of the screw thread of the rollers do not match, which leads to the angular movement of the rotary nut around the axis of rotation when rolling the rollers along it. Since two half-nuts of the rotary nut are made with multidirectional screw cuts, when the rollers are rolled around them, the axial displacement of the rotary nut does not occur.

Для обеспечения сборки редуктора и расширения возможностей по выбору передаточных отношений, одна из полу гаек поворотной гайки 5 накручивается на блок роликов 2 с винтом 1 со стороны опорной гайки 6. Тем самым, диаметр впадин винтовой нарезки опорной гайки должный быть меньше диаметра вершин винтовой нарезки поворотной гайки.To ensure the assembly of the gearbox and to expand the possibilities for choosing the gear ratios, one of the half nuts of the rotary nut 5 is screwed onto the roller block 2 with the screw 1 from the side of the support nut 6. Thus, the diameter of the troughs of the screw thread of the support nut must be less than the diameter of the vertices of the screw thread of the rotary nut nuts.

Так как опорная гайка 6 и поворотная гайка 5 разнесены по разным концам редуктора, это позволяет беспрепятственно совершать полный оборот поворотной гайки вокруг оси вращения.Since the support nut 6 and the rotary nut 5 are spaced at different ends of the gearbox, this allows you to freely make a complete revolution of the rotary nut around the axis of rotation.

Уплотнительные кольца 8 и 9 герметизируют редуктор от попадания загрязняющих веществ на винтовые поверхности и зубчатые венцы.O-rings 8 and 9 seal the gearbox against contaminants on screw surfaces and ring gears.

Таким образом, использование предложенной полезной модели позволяет создать конструкцию планетарного резьбового редуктора с возможностью поворота выходного звена на полный оборот вокруг оси вращения и герметичным исполнением.Thus, the use of the proposed utility model allows you to create the design of a planetary threaded gearbox with the ability to rotate the output link a full revolution around the axis of rotation and a sealed design.

Библиографические ссылкиBibliographic references

1. Кудрявцев В.Н. Планетарные передачи. Справочник / В.Н. Кудрявцев, Ю.Н. Кирдяшев, Е.Г. Гинзбург и др. - Л.: Машиностроение, 1997. - 536 с.1. Kudryavtsev V.N. Planetary gears. Reference book / V.N. Kudryavtsev, Yu.N. Kirdyashev, E.G. Ginzburg et al. - L.: Mechanical Engineering, 1997. - 536 p.

2. Пат. 2339332 Российская Федерация, МПК А16В 17/66, F16H 25/20, 1/34. Ортопедический аппарат остеосинтеза / Козырев В.В.; заявитель и патентообладатель Козырев Вячеслав Васильевич. - 2006103056; заявл. 20.08.2007; опубл. 27.11.2008, бюл. №33.2. Pat. 2339332 Russian Federation, IPC А16В 17/66, F16H 25/20, 1/34. Orthopedic apparatus of osteosynthesis / Kozyrev V.V .; applicant and patent holder Kozyrev Vyacheslav Vasilievich. - 2006103056; declared 08/20/2007; publ. 11/27/2008, bull. No. 33.

3. Пат.на полезную модель 2663030 Российская Федерация, B25J 17/00, F16H 25/00. Редуктор-шарнир / Кочетов Д.О., Мамаев И.М., Морозов В.В., Степенькин А.В.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых» (ВлГУ). - 2017133391; заявл. 25.09.2017; опубл. 01.08.2018, бюл. №22.3. Pat.na utility model 2663030 Russian Federation, B25J 17/00, F16H 25/00. Hinge reducer / Kochetov D.O., Mamaev I.M., Morozov V.V., Stepenkin A.V .; Applicant and patent holder of FSBEI HE Vladimir State University named after Alexander Grigoryevich and Nikolay Grigoryevich Stoletov (VlSU). - 2017133391; declared 09/25/2017; publ. 08/01/2018, bull. Number 22.

Claims (1)

Планетарный резьбовой редуктор, содержащий винт, резьбовые ролики, гайки, резьбовые ролики выполнены с разнонаправленными участками винтовой нарезки и расположенной между ними цилиндрической поверхностью, контактирующей с соответствующей цилиндрической поверхностью на винте, отличающийся тем, что винт и резьбовые ролики содержат зубчатые венцы на их концах, входящих в зацепление между собой и зубчатым венцом опорной гайки, диаметр впадин винтовой нарезки опорной гайки меньше диаметра вершин винтовой нарезки поворотной гайки, между поворотной и опорной гайками и между зубчатым венцом опорной гайки и винтом расположены уплотнительные кольца.A planetary threaded gearbox containing a screw, threaded rollers, nuts, threaded rollers are made with opposite directions of the screw thread and a cylindrical surface located between them in contact with the corresponding cylindrical surface on the screw, characterized in that the screw and threaded rollers contain gear crowns at their ends, engaged with each other and the ring gear of the support nut, the diameter of the hollows of the screw thread of the support nut is less than the diameter of the vertices of the screw thread of the rotary nut, between O-ring and support nuts and O-rings are located between the ring gear of the support nut and screw.
RU2019114280U 2019-05-07 2019-05-07 Planetary thread reducer RU193296U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019114280U RU193296U1 (en) 2019-05-07 2019-05-07 Planetary thread reducer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019114280U RU193296U1 (en) 2019-05-07 2019-05-07 Planetary thread reducer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU193296U1 true RU193296U1 (en) 2019-10-22

Family

ID=68315476

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019114280U RU193296U1 (en) 2019-05-07 2019-05-07 Planetary thread reducer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU193296U1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2341707C2 (en) * 2006-10-10 2008-12-20 Вячеслав Васильевич Козырев Planetary screw-nut gearing with long threaded rollers
CN103133620A (en) * 2011-12-05 2013-06-05 谢夫勒科技股份两合公司 Planetary rolled thread drive
RU2631096C1 (en) * 2016-07-25 2017-09-18 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") Roller screw mechanism
RU2663030C1 (en) * 2017-09-25 2018-08-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Gear reducer-hinge

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2341707C2 (en) * 2006-10-10 2008-12-20 Вячеслав Васильевич Козырев Planetary screw-nut gearing with long threaded rollers
CN103133620A (en) * 2011-12-05 2013-06-05 谢夫勒科技股份两合公司 Planetary rolled thread drive
RU2631096C1 (en) * 2016-07-25 2017-09-18 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") Roller screw mechanism
RU2663030C1 (en) * 2017-09-25 2018-08-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Gear reducer-hinge

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10948048B2 (en) Thickness-variable transmission structure for robot joint
RU2385435C1 (en) Eccentric-cycloidal engagement of complex tooth profiles
CN104482130A (en) RV reducer comprising constant-depth tooth spiral bevel gear
RU2008111161A (en) ROTARY / LINEAR MOVEMENT MECHANISM
RU193296U1 (en) Planetary thread reducer
RU173084U1 (en) PLANETARY CYCLOIDAL REDUCER
CN113404820B (en) Adjustable-gap multi-crank variable-tooth-thickness precision transmission device
CN108843746B (en) Precise speed reducer for robot
RU2663030C1 (en) Gear reducer-hinge
CN111779809B (en) Two output planet roller lead screws
CN107035831B (en) Separated time precision gear transmission mechanism
RU2402709C1 (en) Planetary gear
RU2580598C2 (en) Backlash-free planetary-lantern gear
RU2123627C1 (en) Cycloidal reduction gear
RU95115809A (en) Cycloidal Gear Reducer
RU2244181C2 (en) Planet gear
RU150803U1 (en) SELF-BRAKE PLANETARY CHAIN
JPH02245543A (en) Change gear
SU737687A1 (en) Planetary gearing with rolling-contact screw-and-nut couple
RU2007107573A (en) GAS TURBINE ENGINE REDUCER
RU2547669C1 (en) Turret rotation mechanism
RU146305U1 (en) MOVEMENT PLANETARY REDUCER
RU2784105C1 (en) Planetary gear
RU167273U1 (en) DEVICE FOR CONVERTING ROTARY MOTION TO SUSTAINABLE
RU2694003C1 (en) Planetary reduction gear

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20190919