RU2297563C2 - Электропривод на базе передачи с длинными резьбовыми роликами - Google Patents
Электропривод на базе передачи с длинными резьбовыми роликами Download PDFInfo
- Publication number
- RU2297563C2 RU2297563C2 RU2004134309/11A RU2004134309A RU2297563C2 RU 2297563 C2 RU2297563 C2 RU 2297563C2 RU 2004134309/11 A RU2004134309/11 A RU 2004134309/11A RU 2004134309 A RU2004134309 A RU 2004134309A RU 2297563 C2 RU2297563 C2 RU 2297563C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nut
- gear
- rollers
- screw
- support
- Prior art date
Links
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
- Gear Transmission (AREA)
Abstract
Изобретение относится к машиностроению и приборостроению, в частности к электромеханическим приводам на базе передач винт - гайка качения, и может быть использовано для точного преобразования вращательного движения в поступательное. Электромеханический привод состоит из электродвигателя и передачи с длинными резьбовыми роликами. Опорная гайка 4 закреплена в корпусе передачи и имеет с направляющим цилиндром 8 резьбовое соединение. Торцовая поверхность направляющего цилиндра поджата к торцевой поверхности бурта опорной гайки 4 при обеспечении перпендикулярности в заданных пределах этих торцовых поверхностей к осям их деталей. Ходовая гайка 3 выполнена в виде единой детали со штоком, длина которого не меньше максимальной величины перемещения ходовой гайки. Зубчатый эпицикл 7 опорной гайки разделен в осевом сечении на два отдельных зубчатых эпицикла, которые предварительно закручены друг относительно друга до выборки зазоров в зубчатых зацеплениях роликов и эпициклов. Внутри штока установлена вторая опорная гайка 9, имеющая на своей торцевой поверхности соединение «впадина - выступ» с торцовой поверхностью третьего зубчатого эпицикла 11. Эпицикл 11 сопряжен с зубчатыми венцами роликов 6 и закреплен через подшипник на конце винта. Технический результат - снижение габаритов, веса и повышение защиты привода от внешних воздействий при высокой грузоподъемности, долговечности, жесткости, точности и плавности работы передачи. 1 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения и приборостроения, в частности к электромеханическим приводам на базе передач винт - гайка качения, и может быть использовано для точного преобразования вращательного движения в поступательное, например, в приводах подач станков, роботов, измерительных машин, мехатронных устройств систем наведения, в автомобильных системах, медицинской техники и т.п.
Электромеханический привод в виде механического ходового цилиндра по аналогии с гидравлическим ходовым цилиндром предназначен для создания линейных перемещений и преодоления осевых нагрузок. Известный, выпускаемый фирмой SKF электромеханический привод состоит из электродвигателя, корпуса с направляющим цилиндром, передачи винт - гайка со штоком [Каталог роликовинтовых и шариковинтовых передач, выпускаемых фирмой «La technique integrale» под торговой маркой «Transrol» - France imp. Maistrello / Chambery, 1970. - 50 с.; SKF® roller screws. Catalogue n° 4351/7 E. June 2002. Printed in France. 62 p.].
Компоновка электромеханического привода в виде ходового цилиндра отличается компактностью, удобством соединения привода с рабочим органом и надежной защитой передачи и привода в целом от внешних воздействий. Однако ходовые цилиндры фирмы SKF во многих случаях уже не удовлетворяют растущим требованиям к приводам в составе современных машин и оборудования (в системах наведения, мехатронных системах на борту автомобилей, медицинской технике и т.д.), в частности по габаритам, грузоподъемности, быстродействию, точности и надежности. Недостатки ходового цилиндра фирмы SKF связаны с недостатками передачи с короткими резьбовыми роликами, на базе которой их ходовой цилиндр выполнен, а именно пониженное передаточное отношение, повышенный момент инерции, пониженная грузоподъемность и долговечность, пониженная кинематическая точность и плавность работы.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является электромеханический привод на базе электродвигателя и передачи с длинными резьбовыми роликами [Авторское свидетельство СССР N 739289, кл. F16Н 1/34, 1976]. В этом приводе базовая (отработанная) конструкция передачи включает винт, длинные резьбовые ролики, опорные гайки по концам блока роликов с винтом, ходовую гайку между опорными гайкам, зубчатые венцы на концах винта и роликов, зубчатые эпициклы по концам опорных гаек. Эта конструкция обеспечивает высокие грузоподъемность, долговечность, кинематическую точность и плавность работы.
Такая конструкция хорошо компонуется в приводах столов станков, столиков микроскопов и т.п., в которых опорные гайки по концам передачи крепятся непосредственно к станине станка, а ходовая гайка крепится непосредственно к расположенному параллельно ей столу, движущемуся в своих направляющих.
Однако эта конструкция имеет повышенные габариты. При необходимости по условиям компоновки привода производить съем движения выходного звена не сбоку от привода, а с его торца, то есть при необходимости перехода к компоновке типа ходового цилиндра, только одна опорная гайка может непосредственно крепиться к станине, к корпусу, а другая опорная гайка должна быть снята с передачи или опираться на корпус опосредствованно. В этой важной, достаточно часто встречающейся задаче необходимо решить проблему сохранения преимуществ передач с длинными резьбовыми роликами.
В общем случае в роликовинтовых передачах из-за отклонений от соосности винта, роликов и гаек возникает неравномерность распределения нагрузок по точкам контактов сопряженных резьб. Неравномерность выражается в том, что одни точки контакта передают меньшие, а другие большие нагрузки; одни ролики нагружены больше, а другие меньше. В пределе в некоторых точках контакт нарушается, появляется зазор и они не передают нагрузки. Чем равномернее распределяется нагрузка в резьбовых сопряжениях и между роликами, тем выше грузоподъемность, долговечность и жесткость передачи. С увеличением числа точек контактов усредняется (уменьшается) кинематическая погрешность и улучшается плавность работы (плавность работы улучшается с уменьшением высокочастотных составляющих кинематической погрешности передачи).
Как показали исследования передач с длинными резьбовыми роликами, можно выделить две причины отклонения от соосности резьбовых деталей передач:
Во-первых, при навинчивании опорной и ходовой гаек на блок винта с роликами внутренние резьбовые поверхности этих гаек становятся соосными. Однако вследствие неизбежных погрешностей размеров деталей наружные цилиндрические поверхности опорной и ходовой гаек становятся несоосными. Если на опорной гайке закрепить без регулировочного, компенсирующего звена направляющее устройство, то в общем случае внутренняя поверхность направляющего устройства будет несоосна наружной поверхности ходовой гайки. Вследствие такой несоосности распределение нагрузки по роликам будет неравномерным.
Во-вторых, если длина блока винта с роликами существенно превышает суммарную длину опорной и ходовой гаек, а ходовая гайка выполнена в виде гайки-штока при опорной гайке, закрепленной к корпусу передачи у входного конца винта, то при сближении ходовой и опорной гаек концы роликов, не опирающиеся на опорную гайку, могут смещаться в радиальном направлении от винта и тем самым ухудшать распределение нагрузки в резьбовых сопряжениях винта с роликами.
Задачей, решаемой изобретением, является снижение габаритов, веса и повышение защиты привода от внешних воздействий при обеспечении высокой грузоподъемности, долговечности, жесткости, точности и плавности работы передачи.
Поставленная задача решается с помощью электромеханического привода, включающего электродвигатель и передачу с длинными резьбовыми роликами, состоящую из центрального винта, длинных резьбовых роликов, ходовой гайки, опорной гайки, зубчатых венцов на концах винта, роликов, зубчатого эпицикла опорной гайки, отличающийся тем, что, опорная гайка, закрепленная в корпусе передачи, имеет с направляющим цилиндром резьбовое соединение по посадке с зазором, величина которого не меньше отклонения от соосности наружной поверхности ходовой гайки и внутренней поверхности направляющего цилиндра, торцовая поверхность направляющего цилиндра поджата к торцевой поверхности бурта опорной гайки при обеспечении перпендикулярности в заданных пределах этих торцовых поверхностей к осям их деталей, ходовая гайка выполнены в виде единой детали со штоком, длина которого не меньше максимальной величины перемещения ходовой гайки, зубчатый эпицикл опорной гайки, закрепленной в корпусе передачи, разделен в осевом сечении на два отдельных зубчатых эпицикла, которые предварительно закручены друг относительно друга до выборки зазоров в зубчатых зацеплениях роликов и эпициклов, а внутри штока установлена вторая опорная гайка, имеющая ходовую посадку своей наружной цилиндрической поверхности с внутренней цилиндрической поверхностью штока и имеющая на своей торцевой поверхности соединение «впадина - выступ» с торцовой поверхностью третьего зубчатого эпицикла, сопряженного с зубчатыми венцами роликов и закрепленного через подшипник на конце винта.
На чертеже представлен электромеханический привод, включающий передачу с длинными резьбовыми роликами, состоящую из винта 1, длинных резьбовых роликов 2, ходовой гайки-штока 3, опорной гайки 4, закрепленной в корпусе передачи, зубчатых венцов винта 5, роликов 6, эпициклов 7 опорной гайки 4, направляющего цилиндра 8, второй опорной гайки 9, соединения "впадина - выступ" 10, эпицикла 11 второй опорной гайки, подшипника12 и электродвигателя 13. Резьбовое соединение направляющего устройства с опорной гайкой выполнено по посадке с зазором, величина которого не меньше отклонения от соосности наружной поверхности ходовой гайки и внутренней поверхности направляющего устройства, а торцевая поверхность направляющего устройства поджата к торцевой поверхности бурта опорной гайки при перпендикулярности в заданных пределах этих торцевых поверхностей к осям их деталей. При отклонении от соосности наружных поверхностей опорной и ходовой гаек радиальный зазор в резьбовом сопряжении компенсирует это отклонение от соосности, а параллельность торцевых поверхностей направляющего устройства и бурта обеспечивают соосность ходовой и опорной гаек. Этим обеспечивается равномерность распределения нагрузки по роликам, а следовательно, высокие грузоподъемность, долговечность, жесткость, кинематическая точность и плавность работы передачи.
Зубчатый эпицикл 7 опорной гайки 4, закрепленной в корпусе передачи, разделен в осевом сечении на два отдельных зубчатых эпицикла, которые предварительно закручены друг относительно друга до выборки зазоров в зубчатых зацеплениях роликов и эпициклов.
При выполнении ходовой гайки в виде гайки-штока и при закреплении опорной гайки к стойке у входного конца винта, у выходного конца винта установлена вторая опорная гайка 9, имеющая ходовую посадку своей наружной цилиндрической поверхности с внутренней цилиндрической поверхностью штока и имеющая на своей торцевой поверхности соединение «впадина - выступ» 10 с торцевой поверхностью зубчатого эпицикла 11, сопряженного с зубчатыми венцами роликов 6 и закрепленного через подшипник 12 на выходном конце винта. При этом уменьшается отклонение от параллельности осей винта, роликов, ходовой и опорных гаек, что обеспечивает равномерность распределения нагрузок по точкам контактов в резьбовых сопряжениях винта, роликов, ходовой и опорной гаек, а следовательно, обеспечивает высокую грузоподъемность, долговечность, жесткость, кинематическую точность и плавность работы передачи.
При вращении электродвигателя 13 вращается винт 1 и длинные резьбовые ролики 2 совершают планетарное движение. При этом опорная гайка 4 остается неподвижной и передает осевую нагрузку от блока роликов на корпус передачи, а ходовая гайка-шток 3, закрепленная от вращения, перемещается вдоль направляющего цилиндра 8 в осевом направлении и передает усилие на рабочий орган.
Claims (1)
- Электромеханический привод, включающий электродвигатель и передачу с длинными резьбовыми роликами, состоящую из центрального винта, длинных резьбовых роликов, ходовой гайки, опорной гайки, зубчатых венцов на концах винта, роликов, зубчатого эпицикла опорной гайки, отличающийся тем, что опорная гайка, закрепленная в корпусе передачи, имеет с направляющим цилиндром резьбовое соединение по посадке с зазором, величина которого не меньше отклонения от соосности наружной поверхности ходовой гайки и внутренней поверхности направляющего цилиндра, торцовая поверхность направляющего цилиндра поджата к торцевой поверхности бурта опорной гайки при обеспечении перпендикулярности в заданных пределах этих торцовых поверхностей к осям их деталей, ходовая гайка выполнена в виде единой детали со штоком, длина которого не меньше максимальной величины перемещения ходовой гайки, зубчатый эпицикл опорной гайки, закрепленной в корпусе передачи, разделен в осевом сечении на два отдельных зубчатых эпицикла, которые предварительно закручены друг относительно друга до выборки зазоров в зубчатых зацеплениях роликов и эпициклов, а внутри штока установлена вторая опорная гайка, имеющая на своей торцевой поверхности соединение «впадина - выступ» с торцовой поверхностью третьего зубчатого эпицикла, сопряженного с зубчатыми венцами роликов и закрепленного через подшипник на конце винта.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004134309/11A RU2297563C2 (ru) | 2004-11-24 | 2004-11-24 | Электропривод на базе передачи с длинными резьбовыми роликами |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004134309/11A RU2297563C2 (ru) | 2004-11-24 | 2004-11-24 | Электропривод на базе передачи с длинными резьбовыми роликами |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004134309A RU2004134309A (ru) | 2006-05-10 |
RU2297563C2 true RU2297563C2 (ru) | 2007-04-20 |
Family
ID=36656595
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004134309/11A RU2297563C2 (ru) | 2004-11-24 | 2004-11-24 | Электропривод на базе передачи с длинными резьбовыми роликами |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2297563C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2546051C1 (ru) * | 2013-12-12 | 2015-04-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт стандартизации и унификации" (ФГУП "НИИСУ") | Устройство для преобразования вращательного движения в плоскопараллельное движение узла изделия |
RU2549422C2 (ru) * | 2009-11-13 | 2015-04-27 | Линак А/С | Линейный исполнительный механизм |
RU2582744C2 (ru) * | 2010-12-21 | 2016-04-27 | Линак А/С | Линейный привод |
-
2004
- 2004-11-24 RU RU2004134309/11A patent/RU2297563C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2549422C2 (ru) * | 2009-11-13 | 2015-04-27 | Линак А/С | Линейный исполнительный механизм |
RU2582744C2 (ru) * | 2010-12-21 | 2016-04-27 | Линак А/С | Линейный привод |
RU2546051C1 (ru) * | 2013-12-12 | 2015-04-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт стандартизации и унификации" (ФГУП "НИИСУ") | Устройство для преобразования вращательного движения в плоскопараллельное движение узла изделия |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004134309A (ru) | 2006-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104565333B (zh) | 自动消除限转角齿轮齿侧间隙的方法 | |
KR890000274B1 (ko) | 볼 나사를 이용한 이송(移送)장치. | |
JP5810138B2 (ja) | 遊星歯車装置及びこのような遊星歯車を備えて構成された操作装置 | |
CN107271180B (zh) | 一种行星滚柱丝杠综合加载试验装置 | |
CN106891322A (zh) | 一种新型六自由度并联平台 | |
CN105965307A (zh) | 双螺母滚珠丝杠副预紧力调节与测量装置及直线进给系统 | |
JPWO2018088540A1 (ja) | ボールねじ装置 | |
CN107649890A (zh) | 一种基于高精度螺旋标准齿轮和蜗杆传动的精密分度转台及装配方法 | |
CN102927255B (zh) | 一种行星齿轮传动装置的装配方法 | |
CN110315329A (zh) | 一种双头螺柱自动拧紧装置及汽车发动机双头螺柱装配线 | |
JP3231723U (ja) | リニアモーションシステム | |
RU2297563C2 (ru) | Электропривод на базе передачи с длинными резьбовыми роликами | |
CN105910817A (zh) | 变齿厚齿轮试验台 | |
CN112178135B (zh) | 轻质少齿差双压力角渐开线行星齿轮减速器及装配方法 | |
CN107498365B (zh) | 一种双螺母精密滚珠丝杆副 | |
US11473653B2 (en) | Fixed ratio traction or friction drive | |
CN110966357A (zh) | 精密控制用减速机 | |
CN212839233U (zh) | 一种预紧力可调的高承载行星滚柱丝杠副结构 | |
CN107131854B (zh) | 一种摩擦杆传动的夹紧装置 | |
CN210102851U (zh) | 一种单轨分离式凸轮滑台 | |
RU2244181C2 (ru) | Планетарный редуктор с внутренним зацеплением | |
RU2341707C2 (ru) | Планетарная передача винт-гайка с длинными резьбовыми роликами | |
JP2001099260A (ja) | ボールねじ装置の中間サポート | |
CN2233005Y (zh) | 一种定速比行星牵引传动装置 | |
RU154534U1 (ru) | Электромеханический привод поступательного перемещения |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20140120 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171125 |