RU2390674C1 - Off-centre screw gear - Google Patents
Off-centre screw gear Download PDFInfo
- Publication number
- RU2390674C1 RU2390674C1 RU2009105467/11A RU2009105467A RU2390674C1 RU 2390674 C1 RU2390674 C1 RU 2390674C1 RU 2009105467/11 A RU2009105467/11 A RU 2009105467/11A RU 2009105467 A RU2009105467 A RU 2009105467A RU 2390674 C1 RU2390674 C1 RU 2390674C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- screw
- nut
- axis
- helical gear
- pitch
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения, к механизмам преобразований движений, конкретно преобразования вращения в круговое или криволинейное движения различных технологических устройств.The present invention relates to the field of mechanical engineering, to mechanisms for transforming movements, specifically converting rotation into circular or curvilinear motion of various technological devices.
Известна эксцентричная винтовая передача, содержащая корпус, установленную в нем с возможностью вращения гайку постоянного диаметра и винт, ось которого эксцентрична оси гайки [1]. Данная передача преобразует вращение винта в прямолинейное поступательное движение гайки, но не пригодна для передачи движения по криволинейной траектории, например по прямой, переходящей в дугу.Known eccentric helical gear containing a housing mounted in it with the possibility of rotation of a nut of constant diameter and a screw whose axis is eccentric to the axis of the nut [1]. This transmission converts the rotation of the screw into a rectilinear translational motion of the nut, but is not suitable for transmitting motion along a curved path, for example, along a straight line passing into an arc.
Известна эксцентричная винтовая передача, в которой гайка установлена в корпусе через промежуточную эксцентричную втулку, позволяющую регулировать эксцентриситет и контактные зоны витков винта и гайки [2]. Эта передача также не позволяет преобразовывать вращение в криволинейное движение.Known eccentric helical gear, in which the nut is installed in the housing through an intermediate eccentric sleeve, which allows you to adjust the eccentricity and contact areas of the turns of the screw and nut [2]. This gear also does not allow the rotation to be converted into curved motion.
Известен шариковый винтовой механизм, в котором винт выполнен переменного шага [3]. Механизм позволяет получать переменную скорость движения винта при равномерном вращении гайки, но не пригоден для передачи движения по кривой траектории.Known ball screw mechanism in which the screw is made of variable pitch [3]. The mechanism allows you to get a variable speed of the screw with a uniform rotation of the nut, but is not suitable for transmitting motion along a path curve.
Технический результат предлагаемой передачи заключается в преобразовании вращения гайки в круговое или криволинейное движение винта или самой гайки относительно неподвижного винта. Указанный технический результат достигается тем, что винт выполнен криволинейной формы, концентричной своей изогнутой осевой линии, имеет шаг переменной величины, пропорциональной радиусу кривизны формы, и установлен относительно оси гайки с переменным эксцентриситетом, имеющим наибольшую величину в зоне наименьшего расстояния между ним и гайкой.The technical result of the proposed transmission is to convert the rotation of the nut into a circular or curved movement of the screw or the nut itself relative to the fixed screw. The indicated technical result is achieved in that the screw is made in a curved shape concentric with its curved center line, has a step of a variable value proportional to the radius of curvature of the shape, and is set relative to the axis of the nut with a variable eccentricity having the largest value in the zone of the smallest distance between it and the nut.
Форма винта может быть замкнутой кольцевой, например в виде кругового тора, или разомкнутой, с осью переменной кривизны и направления, например синусоидой, - в виде круглого синусоида. Шаг резьбы винта равен шагу гайки в плоскости, перпендикулярной наименьшему расстоянию между ними и проходящей через ось гайки. В резьбовых канавках винта и гайки могут быть размещены шарики, число которых пропорционально длине канавки гайки по среднему диаметру резьбы, и компенсатор зазора между ними.The shape of the screw can be closed annular, for example in the form of a circular torus, or open, with an axis of variable curvature and direction, for example, a sinusoid, in the form of a round sinusoid. The thread pitch of the screw is equal to the pitch of the nut in a plane perpendicular to the smallest distance between them and passing through the axis of the nut. In the threaded grooves of the screw and nut, balls can be placed, the number of which is proportional to the length of the nut groove along the average thread diameter, and the gap compensator between them.
На фиг.1 изображена эксцентричная винтовая передача с винтом в виде тора; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 и различные положения винта относительно гайки (штрихпунктир); на фиг.3 - винтовая передача с винтом, имеющим ось синусоиды и смещение винта относительно гайки (штрихпунктир); на фиг.4 и 5 - продольные разрезы передачи скольжения и шарико-винтовой передачи по гайке соответственно.Figure 1 shows an eccentric helical gear with a screw in the form of a torus; figure 2 is a section aa in figure 1 and the various positions of the screw relative to the nut (dash-dot); figure 3 - helical gear with a screw having a sinusoidal axis and the displacement of the screw relative to the nut (dash-dot); 4 and 5 are longitudinal sections of a slip transmission and a ball screw transmission on a nut, respectively.
Эксцентричная винтовая переча содержит корпус 1, установленную в нем гайку 2 на подшипниковых опорах 3 и проходящий внутри гайки с эксцентриситетом «е» винт 4 (фиг.1, 2). Винт выполнен криволинейной формы, концентричной своей изогнутой осевой линии «а». Соответственно ее кривизне он может иметь форму круглого тора 4 при постоянной кривизне осевой линии с одним центром 0 кривизны - окружности (см. фиг.1); при переменной кривизне по величине оси и направлению, например, эллипса - эллиптического тора, винта с осью синусоидой 5 (фиг.3) и другие. Винт 4 в виде кольцевого тора может занимать различные положения относительно гайки в пределах 360° (см. фиг.2, штрихпунктир).The eccentric screw transfer comprises a
Шаг резьбы Р винта имеет переменную величину, пропорциональную радиусу кривизны формы. Применительно к винтовому тору наружный шаг резьбы Р так относится ко внутреннему Рi, как наружный R и внутренний Ri средние радиусы его резьбы (см. фиг.1, 4): .The thread pitch P of the screw has a variable value proportional to the radius of curvature of the mold. With regard to the helical torus, the outer thread pitch P refers to the inner P i , as the outer R and inner R i are the average radii of its thread (see figures 1, 4): .
Эксцентриситет винта относительно гайки является переменной величиной вследствие кривизны осевой линии винта. Наибольший эксцентриситет "е" - расстояние между касательной к осевой линии изгиба винта и осью гайки расположен на линии наименьшего расстояния между винтом и гайкой (фиг.4, 5). В этой зоне имеет место наиболее плотный контакт витков резьбы винта и гайки.The screw eccentricity with respect to the nut is variable due to the curvature of the screw center line. The greatest eccentricity "e" - the distance between the tangent to the axial line of the bend of the screw and the axis of the nut is located on the line of the smallest distance between the screw and the nut (Figs. 4, 5). In this zone, the most tight contact of the threads of the screw and nut takes place.
Профиль резьбы винтовой передачи скольжения может быть различным: треугольным, трапецеидальным, круглым и другим, за исключением прямоугольного. Для уменьшения погрешности шага винта от номинального шага гайки Рг шаг резьбы Р0 винта принят равным шагу Рг на радиусе наибольшей кривизны осевой линии винта; применительно к тору - на радиусе R0 окружной осевой линии: Ро=Рг. Тогда погрешность внешнего Р и внутреннего Рi шага резьбы винта равна ΔР=±Ргr0/R0, знак + (плюс) для внешнего шага; r0 - средний радиус резьбы винта (см. фиг.1).The thread profile of a screw helical gear can be different: triangular, trapezoidal, round and others, with the exception of a rectangular one. To reduce the screw pitch error from the nominal nut pitch P g, the thread pitch P 0 of the screw is taken to be equal to the pitch P g on the radius of the greatest curvature of the screw center line; in relation to the torus - on a radius R 0 of the circumferential axial line: P about = P g . Then the error of the external P and internal P i of the thread pitch of the screw is ΔР = ± P r r 0 / R 0 , the sign + (plus) for the external step; r 0 - the average radius of the thread of the screw (see figure 1).
Наибольшее число контактных площадок, а следовательно, и наиболее высокую точность перемещения в эксцентричных винтовых криволинейных передачах имеет шариковая передача. В резьбовых канавках ее винта 7 и гайки 6 размещены шарики 8, число которых пропорционально длине канавки по среднему диаметру гайки d (фиг.5). Гайка имеет вкладыш 9 с обводным каналом для шариков. Для компенсации накопленного по длине витков зазора шариков вследствие переменной глубины канавок по контактной винтовой линии служит компенсатор 10 в виде шайбы из антифрикционного материала. Компенсатор обеспечивает замкнутый винтовой столб шариков. Он может иметь различные исполнения, например пружины. Возможно использование известных конструкций для выбора зазоров в шариковинтовых передачах.The greatest number of contact pads, and therefore the highest accuracy of movement in eccentric helical curved gears, is a ball gear. In the threaded grooves of its
Приводом в эксцентричных криволинейных винтовых передачах является гайка. Обратное вращение от изогнутого винта к гайке осуществить невозможно. Поэтому гайка оснащена зубчатым венцом 11, который может быть насадным (см. фиг.5) или выполнен за одно целое с гайкой (см. фиг.4).The drive in eccentric curved helical gears is a nut. Reverse rotation from a curved screw to a nut is not possible. Therefore, the nut is equipped with a
Для сборки замкнутой винтовой передачи с винтом в виде тора предназначен вставной сектор 12, который после навинчивания гайки устанавливается на свое место в открытый участок винта и фиксируется известным способом, например склеиванием (см.фиг.1).For assembling a closed helical gear with a screw in the form of a torus, an insert sector 12 is intended, which, after screwing on the nut, is installed in its place in the open section of the screw and fixed in a known manner, for example by gluing (see figure 1).
Работа винтовой передачи осуществляется следующим образом. Корпус 1 гайки присоединяется к редуктору (не показан), и ее зубчатый венец 11 зацепляется с ведущим зубчатом колесом редуктора (см. фиг.4, 5). От него гайка получает вращение и приводит во вращение кольцевой винт - тор 4 (см. фиг.1) или сообщает перемещение по криволинейной траектории - синусоиде винту в форме круглого синусоида 5 (см. фиг.3, штрихпунктир). При неподвижном винте соответствующее перемещение получает сама гайка. Для этого несущий ее редуктор имеет круговые направляющие, если винт - тор, или установлен на крестовом столе со взаимно перпендикулярными прямолинейными направляющими, если винт - круглый синусоид.The operation of the helical gear is as follows. The
Пример эксцентричной винтовой передачи скольжения (фиг.4). Гайка имеет трапецеидальную резьбу с углом профиля α=40°, шаг витков Pг=10 мм, рабочая высота профиля H1=5 мм. Винт в форме кругового тора имеет средний радиус резьбы r0=16 мм, радиус окружной осевой линии R0=100 мм, шаг резьбы, равный шагу гайки 10 мм на радиусе осевой линии. Наименьший эксцентриситет криволинейного винта относительно оси гайки определяется .An example of an eccentric helical transmission slip (figure 4). The nut has a trapezoidal thread with an angle of profile α = 40 °, pitch of turns P g = 10 mm, working height of the profile H 1 = 5 mm. A screw in the shape of a circular torus has an average thread radius r 0 = 16 mm, a radius of the circumferential center line R 0 = 100 mm, a thread pitch equal to a nut pitch of 10 mm on the radius of the center line. The smallest eccentricity of the curved screw relative to the axis of the nut is determined .
Погрешность внешнего шага винта равна , наименьший эксцентриситет . При эксцентриситете е=2,2 мм средний диаметр резьбы гайки равен d=36,4 мм.The error of the outer pitch of the screw is smallest eccentricity . With an eccentricity of e = 2.2 mm, the average diameter of the nut thread is d = 36.4 mm.
Эксцентричная винтовая передача с винтом, имеющим криволинейнуюEccentric helical gear with curved screw
ось, найдет применение в приборостроении, станочных приспособлениях, например поворотных столах; механизмах преобразования движений, в копировальных устройствах.axis, will find application in instrumentation, machine tools, such as rotary tables; mechanisms of transformation of movements, in copying devices.
Источники информацииInformation sources
1. Кожевников С.Н. и др. Механизмы. Справочник. 4-е изд.-М.: Машиностроение, 1976. - 784 с. Рис.2.251, стр.138.1. Kozhevnikov S. N. and other mechanisms. Directory. 4th ed.-M.: Mechanical Engineering, 1976 .-- 784 p. Fig. 2.251, p. 138.
2. А.с. СССР №1350420, МПК F16H 25/22, Эксцентричная винтовая передача. 1987. Прототип.2. A.S. USSR No. 1350420, IPC F16H 25/22, Eccentric helical gear. 1987. Prototype.
3. А.с. СССР №292045, МПК F16H 25/22, Шариковый винтовой механизм. 1971.3. A.S. USSR No. 292045, IPC F16H 25/22, Ball screw mechanism. 1971.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009105467/11A RU2390674C1 (en) | 2009-02-18 | 2009-02-18 | Off-centre screw gear |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009105467/11A RU2390674C1 (en) | 2009-02-18 | 2009-02-18 | Off-centre screw gear |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2390674C1 true RU2390674C1 (en) | 2010-05-27 |
Family
ID=42680497
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009105467/11A RU2390674C1 (en) | 2009-02-18 | 2009-02-18 | Off-centre screw gear |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2390674C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014042559A2 (en) * | 2012-09-14 | 2014-03-20 | Lovсov Sergei Yurievich | Toroidal screw for a reduction gear |
RU2555434C1 (en) * | 2014-01-09 | 2015-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-техническая международная компания "РОСИ" | Synchronisation mechanism of back-and-forth movement of blades of rotary engine |
-
2009
- 2009-02-18 RU RU2009105467/11A patent/RU2390674C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Кожевников С.Н. и др. Механизмы. Справочник. 4-е изд. - М.: Машиностроение, 1976, р.2.251, с.138. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014042559A2 (en) * | 2012-09-14 | 2014-03-20 | Lovсov Sergei Yurievich | Toroidal screw for a reduction gear |
WO2014042559A3 (en) * | 2012-09-14 | 2014-05-15 | Lovсov Sergei Yurievich | Toroidal screw for a reduction gear |
RU2555434C1 (en) * | 2014-01-09 | 2015-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-техническая международная компания "РОСИ" | Synchronisation mechanism of back-and-forth movement of blades of rotary engine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6698622B2 (en) | Gear device | |
JP2019515208A (en) | Cycloid reducer provided with a play automatic correction device and power steering system provided with the reducer | |
CN107795662B (en) | Rigid wheel for harmonic reducer, harmonic reducer and robot | |
RU2008111161A (en) | ROTARY / LINEAR MOVEMENT MECHANISM | |
JP2011190826A (en) | Wave motion gear device | |
RU2390674C1 (en) | Off-centre screw gear | |
KR20170093896A (en) | Transmission mechanism | |
TW201730450A (en) | Flat type strain wave gearing | |
CN107387725A (en) | Flexible gear and its component, decelerator and speed reducing ratio algorithm using the component | |
CN112413076A (en) | Differential planetary roller screw pair | |
US20180328471A1 (en) | Planetary roller screw mechanism | |
US4655100A (en) | Rolling element jackscrew | |
RU85962U1 (en) | WORM-GEAR | |
RU2570846C2 (en) | Screw gear | |
CN102840297A (en) | Switching mechanism provided with adjustable stroke and capable of realizing rotary motion and reciprocating motion | |
JP5004312B2 (en) | Koma type ball screw | |
CN103075478B (en) | Precision gear-rack transmission structure for heavy machinery | |
CN111457071A (en) | Planetary roller screw with involute thread profile | |
RU69179U1 (en) | WAVE SCREW TRANSMISSION | |
CN113969968B (en) | E-tooth-shaped speed reducer, generalized tooth shape generation method and tooth shape design method | |
CN111473098A (en) | Planetary roller screw with involute helicoid | |
RU2340818C1 (en) | Converter of circular motion in linear motion | |
CN209041492U (en) | A kind of transmission sloth wheel gear | |
RU2335677C1 (en) | Screw motion converter | |
RU2012835C1 (en) | Screw transmission |