RU2017039C1

RU2017039C1 - Ball screw mechanism

Info

Publication number: RU2017039C1
Authority: RU
Inventors: Адольф Гаврилович Беспалов; Павел Валентинович Колпаков
Original assignee: Адольф Гаврилович Беспалов; Павел Валентинович Колпаков
Priority date: 1991-04-15
Filing date: 1991-04-15
Publication date: 1994-07-30

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: case 2 is provided with passages 3,4 for returning two streams of balls 6. A nut is made of two coaxially mounted springs 8,9 of different diameters. The mechanism is provided with at least two compensating washers 11 for pressing to the springs. EFFECT: simplified producing and decreased sizes. 2 dwg

Description

Изобретение относится к механическим передачам для преобразования вращательного движения в поступательное, и наоборот, и может быть использовано в прецизионном машиностроении и приборостроении. The invention relates to mechanical gears for converting rotational motion into translational, and vice versa, and can be used in precision engineering and instrumentation.

Известны винтовые пары с трением качения между винтом и гайкой [1], содержащие сдвоенные гайки, стакан, винт и шарики, регулировка осевого зазора в которых осуществляется либо поворотом половинок сдвоенных гаек на некоторый угол, либо установкой между гайками пружины. Known are screw pairs with rolling friction between the screw and the nut [1], containing double nuts, a cup, a screw and balls, the axial clearance of which is carried out either by turning the halves of the double nuts by a certain angle, or by installing a spring between the nuts.

Недостатком известных винтовых пар является то, что они имеют большие габариты, так как этого требуют устройства для регулировки осевого зазора. A disadvantage of the known screw pairs is that they have large dimensions, as this is required by the device for adjusting the axial clearance.

Известна также винтовая пара с трением качения (авт. св. N 136126, кл. F 16 H 25/22, 1960), содержащая винт, стакан, собранный с гайкой и шарики. Гайка выполнена в виде пружинных витков прямоугольного сечения. В винтовой паре использован зубчатый реечный механизм для подтяжки витков гайки. Also known is a screw pair with rolling friction (ed. St. N 136126, class F 16 H 25/22, 1960), containing a screw, a glass assembled with a nut and balls. The nut is made in the form of spring coils of rectangular cross section. In the screw pair, a gear rack mechanism is used to tighten the turns of the nut.

Однако известная винтовая пара характеризуется низкой осевой жесткостью, величина которой определяется жесткостью гайки, выполненной в виде пружины, а также сложностью регулирования зазора между винтом и гайкой. However, the known screw pair is characterized by low axial stiffness, the value of which is determined by the stiffness of the nut, made in the form of a spring, as well as the difficulty of adjusting the clearance between the screw and nut.

Известна также винтовая пара с трением качения, выбранная в качестве прототипа [2] , содержащая винт, стакан, гайку и тела качения. Гайка выполнена из взаимодействующих по торцам пружинных витков прямоугольного сечения, а профиль беговых дорожек гайки, взаимодействующих с шариками, выполнен по внутреннему диаметру каждого из витков. Also known is a screw pair with rolling friction, selected as a prototype [2], containing a screw, a glass, a nut and rolling elements. The nut is made of spring-loaded coils of rectangular cross-section interacting at the ends, and the profile of the nut racetracks interacting with the balls is made according to the inner diameter of each of the coils.

Выполнение по внутреннему диаметру витков беговых дорожек гайки снижает эксплуатационные возможности конструкции вследствие трудоемкости и нетехнологичности их изготовления, что является недостатком прототипа. The execution of the inner diameter of the turns of the treadmills of the nut reduces the operational capabilities of the structure due to the complexity and low technology of their manufacture, which is a disadvantage of the prototype.

Целью изобретения является повышение технологичности и уменьшение габаритов механизма. The aim of the invention is to improve manufacturability and reduce the size of the mechanism.

Это достигается тем, что в предлагаемом шариковом винтовом механизме в корпусе выполнены каналы возврата двух потоков шариков, сообщенные с каналами возврата в гайке, гайка выполнена в виде двух коаксиально установленных пружин разного диаметра, причем каналы возврата шариков и в гайке выполнены также в виде пружины, диаметр которой соответствует диаметру одной из гаек, а механизм снабжен по крайней мере двумя компенсационными шайбами, установленными на соответствующих торцах гайки и предназначенными для поджатия пружин. This is achieved by the fact that in the proposed ball screw mechanism in the housing there are channels for returning two flows of balls communicated with channels for returning in a nut, the nut is made in the form of two coaxially mounted springs of different diameters, and the channels for returning balls and nuts are also made in the form of a spring, the diameter of which corresponds to the diameter of one of the nuts, and the mechanism is equipped with at least two compensation washers mounted on the respective ends of the nut and designed to preload the springs.

На фиг. 1 показан шариковый винтовой механизм, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a ball screw mechanism, general view; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1.

Устройство шарикового винтового механизма содержит винт 1, корпус 2, каналы 3 и 4 возврата, два потока 5 и 6 шариков 7, размещенных в рабочей зоне между гайкой и винтом. Гайка выполнена в виде двух коаксиально установленных пружин 8 и 9 разного диаметра, причем каналы возврата и в гайке выполнены в виде пружины 10. На соответствующих торцах гайки установлены по крайней мере две компенсационные шайбы 11. The device of the ball screw mechanism comprises a screw 1, a housing 2, return channels 3 and 4, two streams 5 and 6 of balls 7 located in the working area between the nut and the screw. The nut is made in the form of two coaxially mounted springs 8 and 9 of different diameters, and the return channels and the nut are made in the form of a spring 10. At least two compensation washers 11 are installed on the corresponding ends of the nut.

Шариковый винтовой механизм работает следующим образом. При вращении винта 1 шарики 7 свободно катятся по нарезкам винта 1 и беговым дорожкам гайки, образованным коаксиально установленными пружинами 8 и 9 и по каналам 3 и 4 возврата выходят и вновь возвращаются в рабочую зону между винтом 1 и гайкой, при этом гайка совершает поступательное движение. Установка компенсационных шайб 11 позволяет обеспечить постоянно действующее осевое усилие между двумя потоками шариков 5 и 6 и исключить осевой зазор в механизме за счет поджатия пружин 8 и 9 от торцов к центру. Ball screw mechanism operates as follows. When the screw 1 rotates, the balls 7 freely roll along the threads of the screw 1 and the treadmills of the nut, formed by coaxially installed springs 8 and 9 and through the return channels 3 and 4, come out and again return to the working area between the screw 1 and the nut, while the nut makes translational motion . The installation of compensation washers 11 allows you to provide a constant axial force between the two streams of balls 5 and 6 and to exclude axial clearance in the mechanism by compressing the springs 8 and 9 from the ends to the center.

Claims

BALL SCREW MECHANISM, comprising a housing, a screw installed therein, a nut interacting with it, balls placed in the screw and nut grooves, and ball return channels made in the nut, characterized in that, in order to improve manufacturability and reduce dimensions, in the housing made return channels of two streams of balls communicated with return channels in the nut, the nut is made in the form of two coaxially mounted springs of different diameters, the return channels of balls in the nut are also made in the form of a spring, the diameter of which corresponds to corresponds to the diameter of one of the nuts, and the mechanism is equipped with at least two compensation washers mounted on the respective ends of the nut and designed to preload the springs.