RU2272199C1 - Device for converting rotation into reciprocation - Google Patents
Device for converting rotation into reciprocation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2272199C1 RU2272199C1 RU2004130398/11A RU2004130398A RU2272199C1 RU 2272199 C1 RU2272199 C1 RU 2272199C1 RU 2004130398/11 A RU2004130398/11 A RU 2004130398/11A RU 2004130398 A RU2004130398 A RU 2004130398A RU 2272199 C1 RU2272199 C1 RU 2272199C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- rollers
- screw
- cylindrical surface
- inner cylindrical
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве механической винтовой передачи для преобразования вращательного движения в поступательное.The invention relates to mechanical engineering and can be used as a mechanical screw drive for converting rotational motion into translational.
Известна планетарная роликовинтовая передача, см. Решетов Д.Н. "Детали машин", учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов, 4-е издание, Москва, Машиностроение, 1989 год, стр.314, состоящая из винта, гайки и, установленных между ними, резьбовых роликов. Ролики своими торцовыми шейками установлены в сепараторах. Чтобы исключить самопроизвольное вывинчивание роликов, они дополнительно связаны по торцам с гайкой зубчатыми зацеплениями. Витки роликов находятся в резьбовых зацеплениях с витками винта и гайки. При этом на гайке выполняют внутреннюю многозаходную резьбу.Known planetary roller screw transmission, see Reshetov D.N. "Machine Details", a textbook for students of engineering and mechanical specialties of universities, 4th edition, Moscow, Mechanical Engineering, 1989, p. 314, consisting of a screw, a nut, and threaded rollers installed between them. The rollers with their end necks are installed in the separators. To exclude spontaneous unscrewing of the rollers, they are additionally connected along the ends with a nut by gears. The turns of the rollers are in threaded engagement with the turns of the screw and nut. At the same time, an internal multi-thread is performed on the nut.
Основным недостатком данной планетарной роликовинтовой передачи является сложность конструкции и технологии изготовления, а именно то, что:The main disadvantage of this planetary roller screw transmission is the complexity of the design and manufacturing technology, namely, that:
- на внутренней поверхности гайки, закаленной до высокой твердости, необходимо выполнить высокоточную многозаходную резьбу (как правило, пятизаходную);- on the inner surface of the nut, hardened to high hardness, it is necessary to perform high-precision multi-thread (usually five-thread);
- ролики, кроме резьбовых зацеплений с винтом и гайкой, установлены в сепараторах и связаны еще зубчатыми зацеплениями с гайкой или ее корпусом.- the rollers, in addition to threaded gears with a screw and a nut, are installed in the separators and are connected by gearing to the nut or its housing.
Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство для преобразования вращательного движения в поступательное, см. U.S. Patent №4926708 "Apparatus for converting rotary motion into axial motion" Int. Cl.5 F 16 H 25/22, которое выбрано в качестве прототипа. Данное устройство состоит из винта, корпуса, который совершает поступательное движение, и роликов. На внутренней цилиндрической поверхности корпуса, которая имеет ту же ось, что и винт, выполнены, по меньшей мере, два кольцевых паза. На каждом ролике выполнены кольцевые пазы, чередующиеся с участками, на которых нарезана цилиндрическая резьба. Резьбовые участки каждого ролика, расположенные между соседними пазами, по одной образующей зацепляются с резьбой винта, а по противоположной образующей размещаются в кольцевых пазах корпуса. Таким образом, количество пазов корпуса равно количеству резьбовых участков на каждом ролике, а число кольцевых пазов, выполненных на каждом ролике, на единицу меньше. Корпус устройства не имеет внутреннюю многозаходную резьбу, а устройство в целом - сепараторов и зубчатых венцов. При работе устройства винт вращается, ролики совершают планетарное движение, а корпус движется поступательно вдоль оси винта. Рабочая осевая сила передается с винта на ролики за счет зацепления витков резьбы этих деталей, а с роликов на корпус - за счет контакта сопрягаемых поверхностей роликов с пазами корпуса с трением скольжения. Это является недостатком данного устройства, так как ведет к снижению к.п.д. и износу сопрягаемых поверхностей ролика и корпуса, снижающим долговечность устройства.Of the known technical solutions, the closest in technical essence to the claimed device is a device for converting rotational motion to translational, see US Patent No. 4926708 "Apparatus for converting rotary motion into axial motion" Int. Cl. 5 F 16 H 25/22, which is selected as a prototype. This device consists of a screw, a housing that performs translational motion, and rollers. At least two annular grooves are made on the inner cylindrical surface of the housing, which has the same axis as the screw. On each roller, annular grooves are made alternating with portions on which a cylindrical thread is cut. The threaded sections of each roller located between adjacent grooves, along one generatrix mesh with the screw thread, and along the opposite generatrix are placed in the annular grooves of the housing. Thus, the number of housing grooves is equal to the number of threaded sections on each roller, and the number of ring grooves made on each roller is one less. The body of the device does not have 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 the body moves progressively along the axis of the screw. The working axial force is transmitted from the screw to the rollers due to the engagement 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 sliding friction. This is a disadvantage of this device, as it leads to a decrease in efficiency and wear of the mating surfaces of the roller and the housing, reducing the durability of the device.
Задачей изобретения является повышение к.п.д. и долговечности устройства для преобразования вращательного движения в поступательное, за счет замены трения скольжения на трение качение в месте сопряжения поверхностей роликов и корпуса.The objective of the invention is to increase the efficiency and durability of the device for converting rotational motion into translational motion, by replacing sliding friction with rolling friction at the interface between the surfaces of the rollers and the housing.
Поставленная задача достигается тем, что устройство снабжено шарами, а количество пазов, выполненных на внутренней цилиндрической поверхности корпуса, равно количеству пазов, выполненных на наружной цилиндрической поверхности каждого ролика, причем каждый кольцевой паз на внутренней цилиндрической поверхности корпуса расположен в одной плоскости, перпендикулярной к оси винта с соответствующими кольцевыми пазами, выполненными на наружной цилиндрической поверхности каждого ролика, при этом каждый шар располагается одновременно в кольцевом пазе, выполненном на внутренней цилиндрической поверхности корпуса, и в кольцевых пазах, выполненных на наружной цилиндрической поверхности двух соседних роликов. Для того чтобы устройство имело постоянную передаточную функцию, на концевых участках каждого ролика выполнены наружные зубчатые венцы, которые зацепляются с зубчатыми венцами, выполненными на внутренней цилиндрической поверхности корпуса.The task is achieved in that the device is equipped with balls, and the number of grooves made on the inner cylindrical surface of the housing is equal to the number of grooves made on the outer cylindrical surface of each roller, and each annular groove on the inner cylindrical surface of the housing is located in one plane perpendicular to the axis screws with corresponding annular grooves made on the outer cylindrical surface of each roller, with each ball located simultaneously in tsevom groove formed on an inner cylindrical surface of the housing, and annular grooves formed on the outer cylindrical surface of the two adjacent rollers. In order for the device to have a constant transfer function, external gear rims are made at the end sections of each roller, which mesh with gear rims made on the inner cylindrical surface of the housing.
Изобретение поясняется прилагаемыми чертежами, гдеThe invention is illustrated by the accompanying drawings, where
- на фиг.1 показан общий вид устройства;- figure 1 shows a General view of the device;
- на фиг.2 показан разрез А-А на фиг.1;- figure 2 shows a section aa in figure 1;
- на фиг.3 показан осевой разрез Б - Б на фиг.1;- figure 3 shows an axial section B - B in figure 1;
- на фиг.4 показан разрез В-В на фиг.3;- figure 4 shows a section bb in figure 3;
- на фиг.5 показан разрез Г-Г на фиг.4;- figure 5 shows a section GG in figure 4;
- на фиг.6 показан осевой разрез Б-Б сборного корпуса, имеющего четыре кольцевых паза;- figure 6 shows an axial section bB of the precast housing having four annular grooves;
- на фиг.7 показан осевой разрез Б-Б устройства с дополнительными зубчатыми зацеплениями между роликами и крышками корпуса.- Fig.7 shows an axial section bB of the device with additional gears between the rollers and the housing covers.
Устройство для преобразования вращательного движения в поступательное, см. фиг.1 и 2, состоит из винта 1 и узла, совершающего поступательное перемещение. Сборный корпус указанного узла состоит из базовой детали 2 и двух крышек 3, которые соединены с базовой деталью винтами 4 с пружинными шайбами 5. Возможны и другие исполнения корпуса, которые обеспечивают сборку и работу устройства.A device for converting rotational motion into translational movement, see FIGS. 1 and 2, consists of a
Две крышки 3 и базовая деталь 2, см. фиг.3, образуют на внутренней цилиндрической поверхности корпуса, которая имеет ту же ось, что и винт, два кольцевых паза "Д". На каждом ролике 6 выполнены столько же кольцевых пазов "Е", что и на внутренней цилиндрической поверхности корпуса, и резьбовые участки "Ж", которые чередуются с пазами "Е". При этом каждый кольцевой паз "Д" на внутренней цилиндрической поверхности корпуса расположен в одной плоскости, перпендикулярной оси винта, с соответствующим кольцевым пазом "Е" каждого ролика 6. Витки резьбовых участков "Ж" каждого ролика находятся в зацеплениях с витками резьбы винта 1. Для удержания смазки внутри корпуса используются маслосъемные кольца 7, установленные в крышках 3.Two
В каждом кольцевом пазу "Д" корпуса между соседними роликами 6 установлены шары 8, см. фиг.3-5. При этом каждый шар 8 установлен также в кольцевых пазах "Е" двух соседних роликов. Чтобы между шаром и тремя упомянутыми пазами, в которых одновременно располагается шар, были минимально возможные зазоры необходим геометрический расчет.In each annular groove "D" of the housing between
На внутренней цилиндрической поверхности сборного корпуса количество пазов "Д" может быть более двух, как и количество соответствующих пазов "Ж" на роликах. Для этого в устройство вводится, по меньшей мере, одна дополнительная деталь 9. На фиг.6 показан осевой разрез сборного корпуса, имеющего две дополнительные детали 9. При этом количество пазов "Д" на внутренней цилиндрической поверхности корпуса, а следовательно, и пазов "Ж" на роликах, равно четырем.On the inner cylindrical surface of the precast housing, the number of grooves "D" can be more than two, as well as the number of corresponding grooves "G" on the rollers. For this, at least one additional part 9 is introduced into the device. Fig. 6 shows an axial section of a prefabricated housing having two additional parts 9. Moreover, the number of grooves "D" on the inner cylindrical surface of the housing, and therefore the grooves " F "on rollers, equal to four.
Описанное выше устройство из-за проскальзывания в местах сопряжения винта и роликов, роликов и шаров, шаров и корпуса может иметь непостоянное осевое перемещение корпуса с роликами и шарами при равномерном вращении винта (переменную передаточную функцию). Устройства для преобразования вращательного движения в поступательное с переменной передаточной функцией можно использовать, например, в запорных механизмах, домкратах и так далее.The device described above, due to slipping at the interface between the screw and the rollers, rollers and balls, balls and the housing, may have an unstable axial movement of the housing with the rollers and balls during uniform rotation of the screw (variable transfer function). Devices for converting rotational motion into translational motion with a variable transfer function can be used, for example, in locking mechanisms, jacks, and so on.
Для того чтобы предлагаемое устройство имело постоянную передаточную функцию, необходима дополнительная связь между роликами и корпусом, например, зубчатыми зацеплениями. В этом случае, см. фиг.7, на концах каждого ролика 6 выполняют наружные зубчатые венцы "И", а в отверстии каждой крышки 3 - внутренние зубчатые венцы "К". Внутренние зубчатые венцы можно нарезать на специальных втулках, которые закрепляют в отверстиях крышек при сборке устройства.In order for the proposed device to have a constant transfer function, additional communication between the rollers and the housing, for example, gears, is necessary. In this case, see Fig. 7, at the ends of each
Устройство для преобразования вращательного движения в поступательное работает следующим образом. Винт 1, см. фиг.3-5, вращаясь, приводит в движение ролики 6, которые совершают планетарное движение. Ролики зафиксированы от осевого смещения относительно корпуса за счет шаров, установленных в кольцевых пазах корпуса и роликов. Это и является механизмом преобразования вращательного движения винта в поступательное движение корпуса совместно со всеми деталями, установленными в нем. При этом шары 8 будут катиться по кольцевым пазам "Д" корпуса и совершать дополнительное верчение под действием сил трения, аналогично шарам шариковых радиально-упорных подшипников. Кроме того шары являются сепараторами для роликов.A device for converting rotational motion into translational works as follows. The
В устройстве-прототипе рабочая осевая сила передается с роликов на корпус за счет контакта поверхностей этих деталей с трением скольжения. В заявляемом устройстве за счет введения между роликами и корпусом дополнительных деталей - шаров трение скольжение заменено трением качения, что способствует повышению к.п.д. устройства, уменьшает износ контактирующих поверхностей и повышает долговечность. Кроме того на винте уменьшается пусковой крутящий момент.In the prototype device, the working axial force is transmitted from the rollers to the housing due to the contact of the surfaces of these parts with sliding friction. In the inventive device due to the introduction between the rollers and the housing of additional parts - balls, friction sliding is replaced by rolling friction, which helps to increase the efficiency device, reduces wear on contact surfaces and increases durability. In addition, the starting torque is reduced on the screw.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004130398/11A RU2272199C1 (en) | 2004-10-19 | 2004-10-19 | Device for converting rotation into reciprocation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004130398/11A RU2272199C1 (en) | 2004-10-19 | 2004-10-19 | Device for converting rotation into reciprocation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2272199C1 true RU2272199C1 (en) | 2006-03-20 |
Family
ID=36117304
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004130398/11A RU2272199C1 (en) | 2004-10-19 | 2004-10-19 | Device for converting rotation into reciprocation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2272199C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2484334C1 (en) * | 2012-01-10 | 2013-06-10 | Алексей Николаевич Фефилов | Motion converter |
RU2631096C1 (en) * | 2016-07-25 | 2017-09-18 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | Roller screw mechanism |
-
2004
- 2004-10-19 RU RU2004130398/11A patent/RU2272199C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2484334C1 (en) * | 2012-01-10 | 2013-06-10 | Алексей Николаевич Фефилов | Motion converter |
RU2631096C1 (en) * | 2016-07-25 | 2017-09-18 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | Roller screw mechanism |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9360098B2 (en) | Strain wave drive with improved performance | |
US4736654A (en) | Transmitting unit | |
CN115539619B (en) | Planetary transmission device with deflection planet carrier system | |
US11149826B1 (en) | Planetary rolling micro-jacking device | |
RU2272199C1 (en) | Device for converting rotation into reciprocation | |
RU2374527C1 (en) | Device for transformation of rotary motion into progressive (versions) | |
RU2310785C1 (en) | Device to convert rotation into translational motion | |
RU2204069C1 (en) | Planetary roller-screw drive with modified thread of parts | |
RU166843U1 (en) | PLANETARY TRANSMISSION | |
RU2334141C1 (en) | Method of adaptive gear ratio variation and adaptive variable-speed gear drive | |
RU2204070C1 (en) | Planetary roller-screw drive | |
RU2244181C2 (en) | Planet gear | |
CN112128328A (en) | Novel spiral transmission mechanism | |
EP0114561A1 (en) | Motion transmitting system | |
RU2760068C1 (en) | Gearbox with satellites with external thread and joint containing such gearbox | |
RU2463500C1 (en) | Rotation-to-translation converter | |
RU2742154C1 (en) | Wheel roller bearing | |
RU2610747C1 (en) | Rotary-to-linear motion converter | |
RU2544033C1 (en) | Screw gear | |
RU207361U1 (en) | ROLLER-SCREW GEAR | |
RU154625U1 (en) | DEVICE FOR CONVERTING ROTARY MOTION TO SUSTAINABLE | |
RU2194202C2 (en) | Planetary roller-helical gear train | |
RU2392517C1 (en) | Facility for conversion of rotary motion into progressive | |
RU2140592C1 (en) | Axial motion unit of planetary roller-and-screw train | |
RU2714435C2 (en) | Planetary roller-screw transmission |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061020 |