RU2399815C1 - Facility for conversion of rotation motion into progressive on base of rolling screw transmission - Google Patents

Facility for conversion of rotation motion into progressive on base of rolling screw transmission Download PDF

Info

Publication number
RU2399815C1
RU2399815C1 RU2009118429/11A RU2009118429A RU2399815C1 RU 2399815 C1 RU2399815 C1 RU 2399815C1 RU 2009118429/11 A RU2009118429/11 A RU 2009118429/11A RU 2009118429 A RU2009118429 A RU 2009118429A RU 2399815 C1 RU2399815 C1 RU 2399815C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
screw
roller
thread
working surface
protrusions
Prior art date
Application number
RU2009118429/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Татьяна Сергеевна Фефелова (RU)
Татьяна Сергеевна Фефелова
Виталий Михайлович Таугер (RU)
Виталий Михайлович Таугер
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС)
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС)
Priority to RU2009118429/11A priority Critical patent/RU2399815C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2399815C1 publication Critical patent/RU2399815C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: rolling-screw transmission contains screw with thread and roller with working surface in form of several rows of circular lugs. Thread on the screw and profiles of circular lugs on working surface of the roller are made rectangular. The circular lugs on working surface of the roller are arranged with twist t = stcosψs, where st is twist of screw thread, and ψs is angle of screw thread rise. Also the said circular lugs have width equal to half of step of the roller circular lug t / 2, while height is equal to height of projection of screw thread. Notably, axes of screw and roller cross at angle ψs of 3°-15° depending on number of starts and diametre of screw thread.
EFFECT: increased load capacity of transmission.
8 dwg

Description

Изобретение относится к области механических передач, содержащих, главным образом, винтовые механизмы с роликами, детали, необходимые для применения этих элементов и преобразующие вращательное движение одних звеньев в поступательное движение других.The invention relates to the field of mechanical gears, containing mainly screw mechanisms with rollers, parts necessary for the use of these elements and converting the rotational movement of some links into the translational motion of others.

Известна (Крайнев А.Ф. Детали машин. Словарь-справочник. - М.: Машиностроение, 1992. - С.203, схема а) ролико-винтовая передача, включающая винт и один или несколько роликов, причем оси винта и роликов параллельны, причем ролик имеет вид гайки с внутренним диаметром резьбы большим, чем наружный диаметр резьбы винта, а шаг резьбы ролика равен шагу резьбы винта, но угол подъема отличается от угла подъема резьбы винта. Ролик охватывает винт таким образом, что его резьбовые выступы входят во впадины резьбы винта, и установлен на подшипниках с возможностью вращения относительно своей оси в корпусе.Known (Krainev AF Parts of machines. Dictionary-reference book. - M.: Mashinostroenie, 1992. - P.203, scheme a) a screw-roller gear including a screw and one or several rollers, the axis of the screw and rollers being parallel, moreover, the roller has the form of a nut with an inner diameter of thread greater than the outer diameter of the thread of the screw, and the pitch of the thread of the roller is equal to the pitch of the thread of the screw, but the angle of rise is different from the angle of the thread of the screw. The roller covers the screw so that its threaded protrusions enter the grooves of the screw thread and is mounted on bearings with the possibility of rotation about its axis in the housing.

Недостатком данной ролико-винтовой передачи являются высокие контактные напряжения между резьбовыми выступами винта и ролика, ограничивающие нагрузочную способность передачи.The disadvantage of this roller-screw transmission is the high contact voltage between the threaded protrusions of the screw and roller, limiting the load capacity of the transmission.

Известна (Крайнев А.Ф. Детали машин. Словарь-справочник. - М.: Машиностроение, 1992. - С.203, схема б) также передача, содержащая ролик, выполненный в виде цилиндра с наружной резьбой, которая имеет тот же шаг, что и винт, но другой угол подъема. Ролик установлен на подшипниках с возможностью вращения относительно своей оси в ползуне таким образом, что его резьбовые выступы входят во впадины резьбы винта.Known (Krainev AF Parts of machines. Dictionary-reference book. - M.: Mashinostroenie, 1992. - P.203, scheme b) also a transmission containing a roller made in the form of a cylinder with an external thread that has the same step, like a screw, but a different angle of elevation. The roller is mounted on bearings with the possibility of rotation about its axis in the slider so that its threaded protrusions enter the grooves of the screw thread.

Недостатком данной ролико-винтовой передачи являются высокие контактные напряжения между резьбовыми выступами винта и ролика, ограничивающие нагрузочную способность передачи.The disadvantage of this roller-screw transmission is the high contact voltage between the threaded protrusions of the screw and roller, limiting the load capacity of the transmission.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому устройству является ролико-винтовая передача (Крайнев А.Ф. Детали машин. Словарь-справочник. - М.: Машиностроение, 1992. - С.203, схема в), в которой рабочая поверхность одного из звеньев, обычно ролика, выполнена в виде кольцевых выступов, имеющих профиль, подобный профилю резьбы, и расположенных с шагом, равным шагу резьбы винта. В этом случае за один оборот винта ползун перемещается на величину хода резьбы.The closest in technical essence to the proposed device is a roller-screw drive (Krainev AF Machine parts. Dictionary-reference. - M .: Mechanical Engineering, 1992. - P.203, scheme c), in which the working surface of one of the links , usually a roller, is made in the form of annular protrusions having a profile similar to the thread profile, and arranged with a step equal to the thread pitch of the screw. In this case, for one revolution of the screw, the slider moves by the value of the thread stroke.

Недостатком данной ролико-винтовой передачи являются высокие контактные напряжения, ограничивающие нагрузочную способность передачи.The disadvantage of this roller-screw transmission is the high contact voltage, limiting the load capacity of the transmission.

Цель изобретения - повышение нагрузочной способности ролико-винтовой передачи.The purpose of the invention is to increase the load capacity of the roller-screw transmission.

Указанная цель достигается тем, что в ролико-винтовой передаче резьба на винте и профили кольцевых выступов на рабочей поверхности ролика выполнены прямоугольными.This goal is achieved by the fact that in the screw-screw drive the screw thread and the profiles of the annular protrusions on the working surface of the roller are made rectangular.

Сущность изобретения заключается в том, что резьба на винте и профили кольцевых выступов на рабочей поверхности ролика выполнены прямоугольными, при этом для вхождения выступов роликов между витками резьбы винта необходимо, чтобы кольцевые выступы на рабочей поверхности ролика были расположены с шагомThe essence of the invention lies in the fact that the screw thread and the profiles of the annular protrusions on the working surface of the roller are made rectangular, while for the protrusions of the rollers to enter between the turns of the screw thread, it is necessary that the annular protrusions on the working surface of the roller are spaced

t=pвcosψв t = p in cosψ in

где рв - шаг резьбы винта;where p in - thread pitch;

ψв - угол подъема резьбы винта,ψ in - the angle of the thread of the screw,

и имели ширину, равную половине шага кольцевого выступа ролика t/2, а высоту, равную высоте выступа резьбы винта, причем оси винта и ролика скрещиваются под углом ψв который составляет 3-15 градусов в зависимости от числа заходов и диаметра резьбы винта.and had a width equal to half the pitch of the annular protrusion roller t / 2, and a height equal to the projection of the screw threads, the screw axis and the roller are crossed at an angle ψ which is 3-15 degrees depending on the number of entries and the diameter of the screw thread.

На фиг.1 представлена схема ролико-винтовой передачи с внутренними кольцевыми выступами прямоугольного профиля, при этом оси ролика и винта скрещиваются под углом ψв, который составляет 3-15 градусов в зависимости от числа заходов и диаметра резьбы винта, на фиг.2, 3, 4 приведены разрезы и сечения узлов схемы, на фиг.5 представлена схема ролико-винтовой передачи с наружными кольцевыми выступами прямоугольного профиля, при этом оси ролика и винта так же скрещиваются под углом ψв, составляет 3-15 градусов в зависимости от числа заходов и диаметра резьбы винта, на фиг.6, 7, 8 приведены разрезы и сечения.Figure 1 presents a diagram of a roller-screw transmission with inner ring protrusions of a rectangular profile, while the axis of the roller and screw are crossed at an angle ψ in , which is 3-15 degrees, depending on the number of entries and the diameter of the screw thread, in figure 2, Figures 3 and 4 show sections and sections of the circuit nodes, Fig. 5 shows a diagram of a roller-screw transmission with outer annular protrusions of a rectangular profile, while the axis of the roller and screw are also crossed at an angle ψ in , is 3-15 degrees depending on the number approaches and diameter screw threads, FIGS. 6, 7, 8 show sections and cross-sections.

На фиг.1 схема ролико-винтовой передачи включает ролик 1 с внутренними кольцевыми выступами, винт 2, опоры 3 и 4, закрепленные на основании 5. Ролик 1 посредством радиально-упорных подшипников 6 и 7 смонтирован в ползуне 8, расположенном с возможностью перемещения параллельно оси винта 2 в направляющих 9, также закрепленных на основании 5.In Fig.1, the scheme of the screw-screw transmission includes a roller 1 with inner annular protrusions, a screw 2, bearings 3 and 4, mounted on the base 5. The roller 1 is mounted in a slider 8 arranged to move in parallel with the help of angular contact bearings 6 and 7 the axis of the screw 2 in the guides 9, also fixed on the base 5.

На фиг.5 схема ролико-винтовой передачи включает ролик 10 с наружными кольцевыми выступами, который посредством радиально-упорных подшипников 6 и 7 смонтирован в ползуне 8, расположенном с возможностью перемещения параллельно оси винта 2 в направляющих 9, также закрепленных на основании 5, а винт 2 установлен на опорах 3 и 4, закрепленных на основании 5.In Fig. 5, the scheme of a roller-screw transmission includes a roller 10 with outer annular protrusions, which is mounted by means of angular contact bearings 6 and 7 in a slider 8 arranged to move parallel to the axis of the screw 2 in the guides 9, also fixed on the base 5, and screw 2 is mounted on supports 3 and 4, mounted on the base 5.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.

Для обеспечения гарантированного качества контакта при различных углах подъема резьбы и параллельных осях звеньев предусматривается выполнение выпуклого резьбового профиля или профиля кольцевого выступа. В результате имеет место точечный контакт резьбовых выступов винта и кольцевых выступов роликов и, как следствие, высокие контактные напряжения, снижающие нагрузочную способность передачи.To ensure guaranteed contact quality at various angles of thread elevation and parallel axis of the links, a convex threaded profile or an annular protrusion profile is provided. As a result, there is a point contact of the threaded screw protrusions and the annular projections of the rollers and, as a result, high contact stresses that reduce the transmission load capacity.

На фиг.1 показано, что при вращении винта 2 ролик 1 вовлекается во вращение в том же направлении, что и винт 2, силами трения на боковых поверхностях 11 контактирующих профилей 12, 13. За один оборот винта 2 ролик 1 вместе с ползуном 8 переместится по направляющим 9 на расстояние, равное ходу резьбы, при этом направление вращения винта 2 против часовой стрелки, а принятым направлением резьбы - правым - обусловливается поступательное движение ползуна 8 в сторону опоры 4.Figure 1 shows that when the screw 2 is rotated, the roller 1 is drawn into rotation in the same direction as the screw 2 by friction forces on the side surfaces 11 of the contact profiles 12, 13. In one revolution of the screw 2, the roller 1 together with the slider 8 moves along the guides 9 to a distance equal to the thread stroke, while the direction of rotation of the screw 2 counterclockwise, and the accepted direction of the thread - right - determines the progressive movement of the slider 8 towards the support 4.

Такое взаимное расположение винта и ролика, когда оси скрещиваются под углом ψв, который составляет 3-15 градусов в зависимости от числа заходов и диаметра резьбы винта, обусловливает переход контакта боковых поверхностей резьбового и кольцевого выступов от точечного к плоскостному (фиг.2, 3), тем самым увеличивается нагрузочная способность ролико-винтовой передачи.This relative arrangement of the screw and the roller, when the axes are crossed at an angle ψ in , which is 3-15 degrees depending on the number of entries and the diameter of the screw thread, causes the contact of the side surfaces of the threaded and annular protrusions to change from point to plane (Fig. 2, 3 ), thereby increasing the load capacity of the roller-screw transmission.

В случае внешнего расположения винта относительно ролика (фиг.5) при вращении винта 2 ролик 10 вовлекается во вращение в противоположном направлении относительно направления вращения винта 2 силами трения на боковых поверхностях 11 контактирующих профилей 12, 13. За один оборот винта 2 ролик 10 вместе с ползуном 8 переместится по направляющим 9 на расстояние, равное ходу резьбы, при этом направление вращения винта против часовой стрелки, а принятым направлением резьбы - правым - обусловливается поступательное движение ползуна 8 в сторону опоры 4.In the case of the external location of the screw relative to the roller (Fig. 5), when the screw 2 is rotated, the roller 10 is involved in rotation in the opposite direction relative to the direction of rotation of the screw 2 by friction forces on the side surfaces 11 of the contact profiles 12, 13. For one revolution of the screw 2, the roller 10 together with the slider 8 will move along the guides 9 to a distance equal to the thread stroke, while the direction of rotation of the screw counterclockwise, and the accepted direction of the thread - right - determines the progressive movement of the slider 8 towards the support 4.

Такое взаимное расположение винта и ролика обусловливает переход контакта боковых поверхностей резьбового и кольцевого выступов от точечного к плоскостному (фиг.7, 8), тем самым увеличивается нагрузочная способность ролико-винтовой передачи.This mutual arrangement of the screw and the roller determines the transition of the contact of the side surfaces of the threaded and annular protrusions from point to plane (Figs. 7, 8), thereby increasing the load capacity of the roller-screw transmission.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить нагрузочную способность ролико-винтовой передачи за счет перехода от точечного контакта поверхностей резьбового и кольцевого выступов к контакту по плоскостям, при этом ролико-винтовая передача с роликом с внутренними кольцевыми выступами является более компактной и обеспечивает большую площадь контактов резьбовых выступов с кольцевыми по отношению к ролико-винтовой передаче с роликом с наружными кольцевыми выступами.Thus, the proposed device allows to increase the load capacity of the roller-screw transmission due to the transition from the point contact of the surfaces of the threaded and annular protrusions to the contact along the planes, while the roller-screw transmission with a roller with internal ring protrusions is more compact and provides a larger contact area of the threaded protrusions with annular with respect to the roller-screw transmission with a roller with outer annular protrusions.

Claims (1)

Устройство для преобразования вращательного движения в поступательное на основе роликовинтовой передачи, содержащее винт с резьбой и ролик с рабочей поверхностью в виде ряда кольцевых выступов, расположенных с шагом, равным шагу резьбы винта, как с внутренними, так и наружными кольцевыми выступами прямоугольного профиля, отличающееся тем, что резьба на винте и профили кольцевых выступов на рабочей поверхности ролика выполнены прямоугольными, при этом для вхождения выступов роликов между витками резьбы винта необходимо, чтобы кольцевые выступы на рабочей поверхности ролика были расположены с шагом t=рвcosψв, где рв - шаг резьбы винта; ψв - угол подъема резьбы винта, и имели ширину, равную половине шага кольцевого выступа ролика t/2, а высоту, равную высоте выступа резьбы винта, причем оси винта и ролика скрещиваются под углом ψв, который составляет 3-15° в зависимости от числа заходов и диаметра резьбы винта. A device for converting rotational motion into translational motion on the basis of a roller screw drive, comprising a threaded screw and a roller with a working surface in the form of a series of annular protrusions arranged in increments equal to the thread pitch of the screw, both with internal and external annular protrusions of a rectangular profile, characterized in that the thread on the screw and the profiles of the annular protrusions on the working surface of the roller are made rectangular, while for the protrusions of the rollers to enter between the turns of the screw thread, it is necessary that the annular projections on the working surface of the roller were arranged at a pitch p in t = cosψ in where p in - pitch of the screw thread; ψ in - the angle of the thread of the screw, and had a width equal to half the pitch of the annular protrusion of the roller t / 2, and a height equal to the height of the protrusion of the thread of the screw, and the axis of the screw and roller are crossed at an angle ψ in , which is 3-15 ° depending on the number of visits and the diameter of the screw thread.
RU2009118429/11A 2009-05-15 2009-05-15 Facility for conversion of rotation motion into progressive on base of rolling screw transmission RU2399815C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009118429/11A RU2399815C1 (en) 2009-05-15 2009-05-15 Facility for conversion of rotation motion into progressive on base of rolling screw transmission

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009118429/11A RU2399815C1 (en) 2009-05-15 2009-05-15 Facility for conversion of rotation motion into progressive on base of rolling screw transmission

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2399815C1 true RU2399815C1 (en) 2010-09-20

Family

ID=42939247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009118429/11A RU2399815C1 (en) 2009-05-15 2009-05-15 Facility for conversion of rotation motion into progressive on base of rolling screw transmission

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2399815C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2610794C2 (en) * 2015-07-22 2017-02-15 Татьяна Сергеевна Фефелова Device to convert rotary motion into progressive based on roller helical transmission

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Крайнев А.Ф. Детали машин, Словарь-справочник. - М.: Машиностроение, 1992, с.203, схема в. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2610794C2 (en) * 2015-07-22 2017-02-15 Татьяна Сергеевна Фефелова Device to convert rotary motion into progressive based on roller helical transmission

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8191439B2 (en) Wave-gear-type linear-actuation mechanism
CN103161904A (en) Roller screw
JP4475679B2 (en) Rolling element screw device
US20120204665A1 (en) Differential Roller Screw
CA2620232A1 (en) Rotation/linear motion converting mechanism
US8567279B2 (en) Mechanism for converting rotary motion into linear motion
EP2075488A1 (en) A selfadapting screw transmission mechanism with variable lead
JP2014196775A (en) V-belt type continuously variable transmission
TWI651477B (en) Motion guiding device
JP4967036B2 (en) Rotational linear motion conversion mechanism and lift device
RU2399815C1 (en) Facility for conversion of rotation motion into progressive on base of rolling screw transmission
US11149826B1 (en) Planetary rolling micro-jacking device
JP2008309218A (en) Screw device
EP3406936B1 (en) Improved planetary screw mechanism
RU2374527C1 (en) Device for transformation of rotary motion into progressive (versions)
RU144114U1 (en) DEVICE FOR CONVERTING ROTARY MOTION TO SUSTAINABLE
JP6627518B2 (en) Linear drive
RU2610794C2 (en) Device to convert rotary motion into progressive based on roller helical transmission
RU2204069C1 (en) Planetary roller-screw drive with modified thread of parts
CN105240491B (en) A kind of reducing friction pulley of rope drive for climbing device
JP4807458B2 (en) Rotational linear motion conversion mechanism
CN101852281A (en) Conical bearing screw-drive mechanism
RU69180U1 (en) BALL BEARING SCREW MECHANISM
RU2310785C1 (en) Device to convert rotation into translational motion
CN106838182B (en) Ball screw capable of realizing quick clutch

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140516