RU2463500C1 - Rotation-to-translation converter - Google Patents

Rotation-to-translation converter Download PDF

Info

Publication number
RU2463500C1
RU2463500C1 RU2011120071/11A RU2011120071A RU2463500C1 RU 2463500 C1 RU2463500 C1 RU 2463500C1 RU 2011120071/11 A RU2011120071/11 A RU 2011120071/11A RU 2011120071 A RU2011120071 A RU 2011120071A RU 2463500 C1 RU2463500 C1 RU 2463500C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rollers
cover
threaded
undercuts
screw
Prior art date
Application number
RU2011120071/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Сергеевич Блинов (RU)
Дмитрий Сергеевич Блинов
Иван Александрович Лаптев (RU)
Иван Александрович Лаптев
Алексей Викторович Фролов (RU)
Алексей Викторович Фролов
Original Assignee
Дмитрий Сергеевич Блинов
Иван Александрович Лаптев
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 Дмитрий Сергеевич Блинов, Иван Александрович Лаптев filed Critical Дмитрий Сергеевич Блинов
Priority to RU2011120071/11A priority Critical patent/RU2463500C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2463500C1 publication Critical patent/RU2463500C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: proposed device comprises screw and translating structure. Said structure consists of housing with first and second covers accommodating threaded rollers running therein to engage with screw thread. Threaded rollers are provided with spherical undercuts. Similar undercuts are made on first cover and in cylindrical parts arranged in second cover. Besides, balls are arranged in said undercuts. Radius of said undercuts is 2-3% larger than that of balls. Second cover accommodates assemblies for individual adjustment of threaded roller axial play. Every said assembly consists of cylindrical part, wedge part and adjustment screw with locking elements. Wedge part has inclined face on one end and thrust surface on opposite face, side guide surfaces and threaded hole.
EFFECT: higher load-bearing capacity, axial stiffness, accuracy and longer life.
3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве механической роликовинтовой передачи для преобразования вращательного движения в поступательное.The invention relates to mechanical engineering and can be used as a mechanical roller screw transmission for converting rotational motion into translational.

Известна роликовинтовая передача, см. Решетов Д.Н. «Детали машин», учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов, 4-е изд. - М.: Машиностроение, 1989 г., 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 винте выполняют наружную многозаходную резьбу, на гайке - внутреннюю многозаходную резьбу, а на роликах - наружную однозаходную резьбу.Known roller screw transmission, see Reshetov D.N. "Machine Details", a textbook for students of engineering and mechanical specialties of universities, 4th ed. - M.: 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 external multi-thread is performed on the screw, an internal multi-thread is on the nut, and an external single-thread is on the rollers.

Основным недостатком данной роликовинтовой передачи является технологическая сложность изготовления на внутренней поверхности гайки, закаленной до высокой твердости, высокоточной многозаходной резьбы (как правило, пяти или шестизаходной). Кроме того, для изготовления внутренней резьбы на гайке требуется дополнительное дорогостоящее оборудование. В основном по этой причине освоение производства роликовинтовых передач, которые по большинству эксплуатационных параметров превосходят другие передачи для преобразования вращательного движения в поступательное, затруднено. В мире изготовление роликовинтовых передач освоили только несколько фирм.The main disadvantage of this roller screw transmission is the technological complexity of manufacturing on the inner surface of the nut, hardened to high hardness, high-precision multi-thread (usually five or six-way). In addition, for the manufacture of internal threads on the nut requires additional expensive equipment. Mainly for this reason, it is difficult to master the production of roller screw gears, which in most operating parameters are superior to other gears for converting rotational motion into translational. In the world, only a few companies have mastered the production of roller screw gears.

При этом резьбовая гайка рассматриваемой планетарной роликовинтовой передачи выполняет следующие функции:In this case, the threaded nut of the planetary roller screw drive under consideration performs the following functions:

- воспринимает рабочую осевую силу с исполнительного механизма и передает ее через ролики на винт:- perceives the working axial force from the actuator and transfers it through the rollers to the screw:

- удерживает ролики от перемещения в радиальном направлении от оси винта к гайке.- holds the rollers from moving in the radial direction from the axis of the screw to the nut.

Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является роликовинтовая передача, см. патент РФ №2374527 «Устройство для преобразования вращательного движения в поступательное (варианты)», F16H 25/20, F16H 1/34, БИ №33, 2009 г., которая выбрана в качестве прототипа.Of the known technical solutions, the closest in technical essence to the claimed device is a roller screw transmission, see RF patent No. 2374527 "Device for converting rotational motion into translational (options)", F16H 25/20, F16H 1/34, BI No. 33, 2009 which is selected as a prototype.

Данное устройство состоит из винта, корпуса с закрепленными к нему крышками, резьбовых роликов, каждый из которых установлен в корпусе с возможностью поворота только вокруг собственной оси, двух колец, шаров, количество которых в два раза больше числа резьбовых роликов, и других деталей. При работе устройства обычно винт вращается, а корпус вместе с резьбовыми роликами, которые также вращаются, совершает поступательное движение. Рабочая осевая сила в устройстве передается с винта на ролики за счет резьбовых зацеплений витков этих деталей, а затем с резьбовых роликов на одну из крышек корпуса через шары. Для этого на торцах каждого резьбового ролика выполнены сферические поднутрения, и аналогичные поднутрения выполнены на внутренних торцовых поверхностях крышек. Каждый шар одновременно устанавливается в сферическое поднутрение резьбового ролика и в сферическое поднутрение одной из крышек. При этом радиус шара должен быть меньше радиуса поднутрения в резьбовых роликах и в крышках на 2-3%, чтобы оси роликов были параллельны оси винта.This device consists of a screw, a housing with covers fixed to it, threaded rollers, each of which is installed in the housing with the ability to rotate only around its own axis, two rings, balls, the number of which is twice as many as the number of threaded rollers, and other details. During the operation of the device, the screw usually rotates, and the case, together with the threaded rollers, which also rotate, performs a translational motion. The working axial force in the device is transmitted from the screw to the rollers due to the threaded engagement of the turns of these parts, and then from the threaded rollers to one of the housing covers through the balls. For this, spherical undercuts are made at the ends of each threaded roller, and similar undercuts are made on the inner end surfaces of the covers. Each ball is simultaneously installed in the spherical undercut of the threaded roller and in the spherical undercut of one of the covers. Moreover, the radius of the ball should be less than the radius of the undercut in the threaded rollers and in the covers by 2-3% so that the axis of the rollers are parallel to the axis of the screw.

На цилиндрической резьбовой поверхности каждого ролика выполняются кольцевые пазы, в которые устанавливаются кольца.On the cylindrical threaded surface of each roller, annular grooves are made in which the rings are mounted.

В роликовинтовых передачах количество роликов выбирают из условия соседства максимально возможным. Количество роликов обычно равно 9-10, но может меняться от 7 до 11. Это позволяет получить высокую нагрузочную способность, осевую жесткость и точность работы передачи.In roller-helical gears, the number of rollers is selected from the condition of the neighborhood as high as possible. The number of rollers is usually 9-10, but can vary from 7 to 11. This allows to obtain high load capacity, axial stiffness and accuracy of the transmission.

По сравнению с рассмотренным выше аналогом в данной роликовинтовой передаче отсутствует гайка, изготовление которой требует специального дорогостоящего оборудования и больших технологических затрат. Функцию гайки по передаче рабочей осевой силы с корпуса на резьбовые ролики и далее на винт выполняют шары. Другую ее функцию по удержанию роликов от перемещения в радиальном направлении из-за силового контакта с винтом выполняют кольца, которые катятся при работе передачи по пазам роликов.Compared to the analogue discussed above, there is no nut in this roller screw drive, the manufacture of which requires special expensive equipment and high technological costs. The function of the nut to transfer the working axial force from the housing to the threaded rollers and further to the screw is performed by balls. Its other function of keeping the rollers from moving in the radial direction due to force contact with the screw is performed by rings that roll when the transmission operates along the grooves of the rollers.

Главным недостатком данного устройства-прототипа является неравномерность распределения рабочей осевой силы между резьбовыми роликами. Причина этого недостатка кроется в погрешностях изготовления деталей передачи. Осевые зазоры между сферическими поднутрениями в крышках и роликов с двумя шарами на торцах различны для различных роликов. Отсюда ролики неравномерно воспринимают осевую силу, и для передачи в целом снижается нагрузочная способность, осевая жесткость и точность. Не спасают положение регулировочные прокладки или компенсаторы, которые можно установить под одну из крышек, так как такая регулировка позволит выбрать осевые зазоры для двух-трех роликов, а остальные будут установлены с зазорами. Это приведет к их недогрузке при работе передачи.The main disadvantage of this prototype device is the uneven distribution of the working axial force between the threaded rollers. The reason for this drawback lies in the manufacturing errors of transmission parts. The axial clearances between the spherical undercuts in the covers and the rollers with two balls at the ends are different for different rollers. From here, the rollers unequally perceive axial force, and for transmission in general, the load capacity, axial stiffness and accuracy are reduced. Adjusting gaskets or compensators that can be installed under one of the covers do not save the situation, since such an adjustment will allow you to choose axial clearances for two or three rollers, and the rest will be installed with clearances. This will lead to their underload during transmission operation.

Задачей изобретения является повышение нагрузочной способности, осевой жесткости, точности и долговечности заявляемого устройства за счет индивидуальной регулировки осевого зазора каждого ролика.The objective of the invention is to increase the load capacity, axial stiffness, accuracy and durability of the claimed device due to the individual adjustment of the axial clearance of each roller.

Поставленная задача достигается тем, что устройство снабжено n узлами для регулировки осевого зазора ролика и дополнительной крышкой, закрепленной к наружному торцу одной из крышек, в которой соосно осям роликов выполнены сквозные цилиндрические отверстия и перпендикулярно им в радиальном направлении - дополнительные сквозные цилиндрические отверстия. Узел для регулировки осевого зазора ролика состоит из установленной в сквозном цилиндрическом отверстии указанной крышки, цилиндрической детали, на одном торце которой выполнено сферическое поднутрение, а на противоположном торце - клиновой П-образный паз, клиновой детали, имеющей на одном торце наклонную грань, на противоположном торце - опорную поверхность, боковые направляющие поверхности и резьбовое отверстие, и регулировочного винта с элементами стопорения. На внутреннем торце дополнительной крышки выполнены n радиальных П-образных пазов, предназначенных для взаимодействия с опорной и направляющими поверхностями клиновых деталей. Каждая клиновая деталь установлена в клиновом П-образном пазу цилиндрической детали так, что наклонная грань клиновой детали имеет уклон в радиальном направлении от оси винта. Каждый регулировочный винт установлен в одном из дополнительных сквозных цилиндрических отверстий указанной крышки и ввернут в резьбовое отверстие клиновой детали. Сферические поднутрения цилиндрических деталей предназначены для взаимодействия с шарами, установленными в сферических поднутрениях на торце роликов, а радиус сферических поднутрений в цилиндрических деталях на 2-3% больше радиуса шаров.The task is achieved in that the device is equipped with n nodes for adjusting the axial clearance of the roller and an additional cover fixed to the outer end of one of the covers, in which through holes are made coaxial to the axes of the rollers and additional through holes are perpendicular to them in the radial direction. The assembly for adjusting the axial clearance of the roller consists of a specified cover installed in the through-hole of the cylindrical hole, a cylindrical part with spherical undercut at one end, and a wedge-shaped groove at the opposite end, a wedge part having an inclined face at one end, at the opposite end end - a supporting surface, side guide surfaces and a threaded hole, and an adjusting screw with locking elements. At the inner end of the additional cover there are n radial U-shaped grooves designed to interact with the supporting and guide surfaces of the wedge parts. Each wedge part is installed in the wedge U-shaped groove of the cylindrical part so that the inclined face of the wedge part has a slope in the radial direction from the axis of the screw. Each adjusting screw is installed in one of the additional through cylindrical holes of the specified cover and screwed into the threaded hole of the wedge part. Spherical undercuts of cylindrical parts are designed to interact with balls installed in spherical undercuts at the end of the rollers, and the radius of spherical undercuts in cylindrical parts is 2-3% larger than the radius of the balls.

Изобретение поясняется прилагаемыми чертежами, где:The 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 разрез Б-Б на фиг.2 (увеличен).- figure 3 shows a section bB in figure 2 (enlarged).

Будем считать, что количество резьбовых роликов в заявляемом устройстве равно 8. Тогда в разрез А-А будут попадать два резьбовых ролика.We assume that the number of threaded rollers in the inventive device is 8. Then, two threaded rollers will fall into section AA.

Устройство для преобразования вращательного движения в поступательное, см. фиг.1, состоит из винта 1 и узла, совершающего поступательное перемещение с базовыми элементами «В» (цапфами под подшипники), которые предназначены для соединения указанного узла с исполнительным механизмом. На фиг.1 показан корпус 2 и крышка 3, которая соединена с корпусом винтами 4 с пружинными шайбами 5 и штифтом 6, предназначенным для позиционирования корпуса с крышкой по угловой координате.A device for converting rotational motion into translational movement, see Fig. 1, consists of a screw 1 and a node that performs translational movement with the basic elements "B" (trunnions for bearings), which are designed to connect the specified node with the actuator. Figure 1 shows the housing 2 and the cover 3, which is connected to the housing by screws 4 with spring washers 5 and a pin 6, designed to position the housing with the cover in an angular coordinate.

Указанный узел, см. фиг.2, имеет еще одну крышку 7, которая такими же деталями соединена с корпусом и позиционирована относительно него. На крышках 3 и 7 закреплены втулки 8 и уплотнения 9. Внутри корпуса установлены n резьбовых роликов 10 (для примера принято n=8), которые находятся в резьбовых зацеплениях с винтом 1. На торцах резьбовых роликов выполнены сферические поднутрения «Г», а на его резьбовой поверхности - два кольцевых паза «Д», в которых с осевым зазором установлены кольца 11. Чтобы оси резьбовых роликов были параллельны оси винта, необходимо позиционирование крышек 3 и 7 относительно корпуса 2.The specified node, see figure 2, has another cover 7, which is connected with the same parts to the housing and positioned relative to it. On the covers 3 and 7, bushings 8 and seals 9 are fixed. Inside the housing there are n threaded rollers 10 (for example, n = 8 is adopted), which are in threaded engagement with screw 1. On the ends of the threaded rollers are made spherical undercuts "G", and on its threaded surface - two annular grooves “D”, in which rings 11 are mounted with an axial clearance. In order for the axes of the threaded rollers to be parallel to the axis of the screw, it is necessary to position the covers 3 and 7 relative to the housing 2.

В крышке 7, см. фиг.2, выполнены сквозные цилиндрические отверстия «Е», которые соосны осям резьбовых роликов 10, и перпендикулярно отверстиям «Е» в радиальном направлении - дополнительные сквозные цилиндрические отверстия «Ж». В крышке 7 установлены n узлов для регулировки осевого зазора ролика, каждый из которых состоит из цилиндрической детали 12, клиновой детали 13 и регулировочного винта 14 со стопорной шайбой 15. К крышке 7 крепится дополнительная крышка 16.In the cover 7, see figure 2, there are made through cylindrical holes "E", which are aligned with the axes of the threaded rollers 10, and perpendicular to the holes "E" in the radial direction - additional through cylindrical holes "Zh". In the cover 7 there are n nodes for adjusting the axial clearance of the roller, each of which consists of a cylindrical part 12, a wedge part 13 and an adjusting screw 14 with a lock washer 15. An additional cover 16 is attached to the cover 7.

В крышке 3 и в цилиндрических деталях 12 соосно осям резьбовых роликов 10 выполнены сферические поднутрения «И», см. фиг.2. Одновременно в сферических поднутрениях «Г» с двух сторон резьбовых роликов 10 и в сферических поднутрениях «И» крышки 3 или цилиндрических деталей 12 установлены шары 17. При этом радиус RП сферических поднутрений «Г» и «Д» больше радиуса RШ шара на 2-3%. Это обеспечивает начальный точечный контакт шара со сферическим поднутрением и параллельность осей роликов и винта.In the lid 3 and in the cylindrical parts 12, spherical undercuts “And” are made coaxially with the axes of the threaded rollers 10, see FIG. 2. At the same time, balls 17 are installed in the spherical undercuts “G” on both sides of the threaded rollers 10 and in the spherical undercuts “I” of the cover 3 or cylindrical parts 12. The radius R P of the spherical undercuts “G” and “D” is larger than the radius R Ш of the ball by 2-3%. This provides the initial point contact of the ball with a spherical undercut and parallelism of the axes of the rollers and the screw.

В цилиндрической детали 12, см. фиг.2 и 3, на торце, который противоположен сферическому поднутрению «И», выполнен клиновой П-образный паз «К», а на внутреннем торце дополнительной крышки 16 - n радиальных П-образных пазов «Л». Одновременно в пазах «К» и «Л» установлены с возможностью радиального перемещения клиновые детали 13. Клиновая деталь 13, см. фиг.3, имеет на одном торце наклонную грань «К», на противоположном торце - опорную поверхность «Л», боковые направляющие поверхности «М» и резьбовое отверстие «Н». Наклонная грань клиновой детали 13, см. фиг.2, имеет уклон в радиальном направлении от оси винта, что обеспечивает регулировку осевого зазора резьбового ролика.In the cylindrical part 12, see figures 2 and 3, at the end, which is opposite to the spherical undercut “I”, a wedge-shaped U-shaped groove “K” is made, and on the inner end of the additional cover 16 - n radial U-shaped grooves “L” ". At the same time, in the grooves “K” and “L”, wedge parts 13 are installed with the possibility of radial movement. The wedge part 13, see FIG. 3, has an inclined face “K” at one end, and a supporting surface “L” at the opposite end, side guide surfaces “M” and threaded hole “H”. The inclined face of the wedge part 13, see figure 2, has a slope in the radial direction from the axis of the screw, which provides adjustment of the axial clearance of the threaded roller.

Регулировочные винты 14, см. фиг.2, вводятся в дополнительные сквозные цилиндрические отверстия «Ж» крышки 7 и ввинчиваются в резьбовые отверстия «Н» клиновых деталей 13.Adjusting screws 14, see figure 2, are inserted into additional through cylindrical holes "G" of the cover 7 and screwed into the threaded holes "H" of the wedge parts 13.

Сборка заявляемого устройства. Винт 1, см. фиг.2, располагают вертикально, на него вводят втулку 8 и навинчивают уплотнение 9. На винт вводят крышку 3 и базируют ее по вертикали, в ее сферические поднутрения «И» устанавливают n шаров 17. Предварительно собранный узел, состоящий из n резьбовых роликов 10 и двух колец 11, ввинчивают на винт. При достижении резьбовыми роликами шаров ролики поочередно ввинчивают до захвата ими шаров. Для этого предусмотрены осевые зазоры между кольцевыми пазами роликов и кольцами. Затем указанный узел с шарами можно ввинчивать совместно с крышкой, вертикальное положение которой остается неизменным до тех пор, пока не выберутся зазоры между резьбовыми роликами 10, шарами 17 и сферическими поднутрениями «И» в крышке 3.The assembly of the claimed device. The screw 1, see figure 2, is placed vertically, a sleeve 8 is inserted on it and the seal 9 is screwed on. The cover 3 is inserted on the screw and it is based vertically, n balls 17 are installed in its spherical undercuts “I” 17. A preassembled assembly consisting of of n threaded rollers 10 and two rings 11 are screwed onto a screw. When the threaded rollers reach the balls, the rollers are screwed in alternately until they catch the balls. For this, axial clearances are provided between the annular grooves of the rollers and the rings. Then, the indicated assembly with balls can be screwed together with the cover, the vertical position of which remains unchanged until the gaps between the threaded rollers 10, the balls 17 and the spherical undercuts “And” in the cover 3 are selected.

Затем на винт 1, см. фиг.2, вводят корпус, позиционируют и скрепляют его с крышкой 3 с помощью штифта 6 и винтов 4 с пружинными шайбами 5. В верхние сферические поднутрения «Г» резьбовых роликов 10 устанавливают n шаров 17. В крышку 7 устанавливают n узлов для регулировки осевого зазора роликов и крепят дополнительную крышку 16. Собранную конструкцию устанавливают сферическими поднутрениями «И» на шары 17. Корпус 2 позиционируют и скрепляют его с крышкой 7 с помощью штифта 6 и винтов 4 с пружинными шайбами 5. На винт 1 навинчивают уплотнение 9 и вводят втулку 8. С двух сторон уплотнения 9 с втулками 8 закрепляют на торцах крышек. Устройство собрано.Then on the screw 1, see figure 2, enter the housing, position and fasten it with the cover 3 using the pin 6 and screws 4 with spring washers 5. In the upper spherical undercut "G" of the threaded rollers 10 install n balls 17. In the cover 7 install n nodes to adjust the axial clearance of the rollers and attach an additional cover 16. The assembled structure is installed with spherical undercuts "And" on the balls 17. The housing 2 is positioned and fastened to the cover 7 using a pin 6 and screws 4 with spring washers 5. On the screw 1 screw on the seal 9 and introduce ku 8. On both sides of the seal 9 with the sleeve 8 fixed at the ends caps. The device is assembled.

Регулировка заявляемого устройства. Компенсация осевого зазора между противоположными поднутрениями «И» и резьбовыми роликами 10 с шарами 17 на их торцах, см. фиг.2, производится индивидуально для каждого резьбового ролика. Для этого поворачивают винт 14, он вытягивает клиновую деталь 13, и она перемещает цилиндрическую деталь 12 вдоль оси резьбового ролика, уменьшая суммарный осевой зазор. Контроль выборки зазора осуществляют по моменту холостого хода. Для этого поворачивают винт относительно узла осевого перемещения или наоборот, и по величине прикладываемого момента судят о выборке осевого зазора.Adjustment of the claimed device. The compensation of the axial clearance between the opposite undercuts "And" and the threaded rollers 10 with balls 17 at their ends, see figure 2, is made individually for each threaded roller. To do this, turn the screw 14, it extends the wedge part 13, and it moves the cylindrical part 12 along the axis of the threaded roller, reducing the total axial clearance. The control sampling the gap is carried out at the time of idling. To do this, turn the screw relative to the axial displacement unit or vice versa, and judge by selecting the axial clearance by the magnitude of the applied moment.

Работа заявляемого устройства. Ведущим звеном может быть винт или собранная в корпусе конструкция. Например, винт соединяют с двигателем, а цапфы «В», см. фиг.1, указанной конструкции - с исполнительным механизмом. Винт, вращаясь, за счет сил трения и резьбового зацепления приводит во вращение резьбовые ролики. Они вращаются вокруг собственной оси. За счет разницы углов подъема резьбы винта и резьбовых роликов указанная конструкция совершает поступательное движение вдоль оси винта. Рабочая осевая сила передается с витков резьбы винта на витки резьбы резьбовых роликов, а далее с роликов - через шары на одну из крышек. Так как резьба винта и роликов треугольная, то в сопряжении витков этих деталей возникают еще радиальные силы, которые воспринимаются кольцами, которые также вовлекаются во вращение кольцевыми пазами на роликах.The operation of the claimed device. The driving link may be a screw or a structure assembled in the housing. For example, the screw is connected to the engine, and the trunnion "B", see figure 1, of this design with the actuator. The screw, rotating, due to friction and threaded engagement causes the threaded rollers to rotate. They rotate around their own axis. Due to the difference in the elevation angles of the screw thread and the threaded rollers, this design makes translational motion along the axis of the screw. The axial working force is transmitted from the threads of the screw to the threads of the threaded rollers, and then from the rollers through the balls to one of the covers. Since the thread of the screw and rollers is triangular, in the conjugation of the turns of these parts there are still radial forces that are perceived by the rings, which are also involved in the rotation of the ring grooves on the rollers.

По сравнению с устройством-прототипом заявляемое устройство позволяет осуществлять индивидуальную регулировку осевых зазоров между сферическими поднутрениями в крышках и роликами с шарами на торцах. Это способствует более равномерному распределению рабочей осевой силы между резьбовыми роликами, а следовательно повышается нагрузочная способность, осевая жесткость и точность.Compared with the prototype device, the claimed device allows for individual adjustment of axial clearances between spherical undercuts in the covers and rollers with balls on the ends. This contributes to a more uniform distribution of the working axial force between the threaded rollers, and therefore increases the load capacity, axial stiffness and accuracy.

Неравномерное распределение нагрузки способствует более интенсивному износу в местах ее концентрации. Поэтому заявляемое устройство за счет более равномерного распределения нагрузки между резьбовыми роликами имеет большую долговечность, чем устройство-прототип.Uneven load distribution contributes to more intensive wear at the places of its concentration. Therefore, the claimed device due to a more uniform distribution of the load between the threaded rollers has a greater durability than the prototype device.

В процессе эксплуатации детали роликовинтовых передач изнашиваются под действием контактных напряжений, что приводит к отказам этих передач. Заявляемое устройство за счет дополнительной(ых) регулировки(ок) в процессе эксплуатации позволяет восстанавливать работоспособность устройства. Отсюда также повышается их долговечность.During operation, parts of roller screw gears wear out under the action of contact stresses, which leads to failures of these gears. The inventive device due to the additional (s) adjustment (s) during operation allows you to restore the functionality of the device. Hence, their durability also increases.

Claims (1)

Устройство для преобразования вращательного движения в поступательное, содержащее винт, установленные в корпусе с закрепленными к нему крышками n резьбовых роликов, каждый из которых образует резьбовое зацепление с винтом и имеет сферические поднутрения на торцах и два кольцевых паза, выполненных на резьбовой поверхности ролика, 2·n шаров и два кольца, каждое из которых установлено с осевым зазором в соответствующем кольцевом пазу всех резьбовых роликов, при этом на внутреннем торце первой крышки выполнены сферические поднутрения, n шаров установлены в последних и в сферических поднутрениях на одном торце роликов, другие n шаров установлены в сферических поднутрениях на другом торце роликов, а радиусы сферических поднутрений в первой крышке и на торцах роликов на 2-3% больше радиуса шаров, отличающееся тем, что устройство снабжено n узлами для регулировки осевого зазора ролика и дополнительной крышкой, закрепленной к наружному торцу второй крышки, в которой соосно с осями роликов выполнены сквозные цилиндрические отверстия и перпендикулярно им в радиальном направлении - дополнительные сквозные цилиндрические отверстия, причем узел для регулировки осевого зазора ролика состоит из установленной в сквозном цилиндрическом отверстии второй крышки, цилиндрической детали, на одном торце которой выполнено сферическое поднутрение, а на противоположном торце - клиновой П-образный паз, клиновой детали, имеющей на одном торце наклонную грань, на противоположном торце - опорную поверхность, боковые направляющие поверхности и резьбовое отверстие, и регулировочного винта с элементами стопорения, а на внутреннем торце дополнительной крышки выполнены n радиальных П-образных пазов, предназначенных для взаимодействия с опорной и направляющими поверхностями клиновых деталей, при этом каждая клиновая деталь установлена в клиновом П-образном пазу цилиндрической детали так, что наклонная грань клиновой детали имеет уклон в радиальном направлении от оси винта, каждый регулировочный винт установлен в одном из дополнительных сквозных цилиндрических отверстий второй крышки и ввернут в резьбовое отверстие клиновой детали, сферические поднутрения цилиндрических деталей предназначены для взаимодействия с шарами, установленными в сферических поднутрениях на другом торце роликов, а радиус сферических поднутрений в цилиндрических деталях на 2-3% больше радиуса шаров. A device for converting rotational motion into translational motion, comprising a screw, n threaded rollers installed in the housing with the covers fixed to it, each of which forms a threaded engagement with the screw and has spherical undercuts at the ends and two annular grooves made on the threaded surface of the roller, 2 · n balls and two rings, each of which is installed with an axial clearance in the corresponding annular groove of all threaded rollers, with spherical undercuts made on the inner end of the first cover, n ball c are installed in the last and in spherical undercuts at one end of the rollers, the other n balls are installed in spherical undercuts at the other end of the rollers, and the radii of spherical undercuts in the first cover and at the ends of the rollers are 2-3% larger than the radius of the balls, characterized in that the device equipped with n nodes for adjusting the axial clearance of the roller and an additional cover fixed to the outer end of the second cover, in which through cylindrical axes are made through cylindrical holes and perpendicular to them in the radial direction - additional through cylindrical holes, and the node for adjusting the axial clearance of the roller consists of a second cover installed in the through cylindrical hole, a cylindrical part, on one end of which a spherical undercut is made, and on the opposite end is a wedge U-shaped groove, a wedge part having on one the end face is an inclined face, on the opposite end there is a supporting surface, side guide surfaces and a threaded hole, and an adjusting screw with locking elements, and on the inner torus The additional cover has n radial U-shaped grooves designed to interact with the supporting and guide surfaces of the wedge parts, with each wedge part installed in the wedge U-shaped groove of the cylindrical part so that the inclined face of the wedge part has a radial inclination from the axis screws, each adjusting screw is installed in one of the additional through cylindrical holes of the second cover and screwed into the threaded hole of the wedge part, spherical undercut cylinder parts are designed to interact with balls mounted in spherical undercuts at the other end of the rollers, and the radius of spherical undercuts in cylindrical parts is 2-3% larger than the radius of the balls.
RU2011120071/11A 2011-05-20 2011-05-20 Rotation-to-translation converter RU2463500C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011120071/11A RU2463500C1 (en) 2011-05-20 2011-05-20 Rotation-to-translation converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011120071/11A RU2463500C1 (en) 2011-05-20 2011-05-20 Rotation-to-translation converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2463500C1 true RU2463500C1 (en) 2012-10-10

Family

ID=47079601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011120071/11A RU2463500C1 (en) 2011-05-20 2011-05-20 Rotation-to-translation converter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2463500C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2544033C1 (en) * 2013-09-17 2015-03-10 Иван Александрович Лаптев Screw gear

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1120136A1 (en) * 1983-07-11 1984-10-23 Московский станкоинструментальный институт Preloaded ball and screw mechanism
US4884466A (en) * 1986-12-23 1989-12-05 Bernard Duruisseau Screw with recirculated satellite rollers
RU2310785C1 (en) * 2006-04-07 2007-11-20 Дмитрий Сергеевич Блинов Device to convert rotation into translational motion
RU2374527C1 (en) * 2008-04-25 2009-11-27 Дмитрий Сергеевич Блинов Device for transformation of rotary motion into progressive (versions)

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1120136A1 (en) * 1983-07-11 1984-10-23 Московский станкоинструментальный институт Preloaded ball and screw mechanism
US4884466A (en) * 1986-12-23 1989-12-05 Bernard Duruisseau Screw with recirculated satellite rollers
RU2310785C1 (en) * 2006-04-07 2007-11-20 Дмитрий Сергеевич Блинов Device to convert rotation into translational motion
RU2374527C1 (en) * 2008-04-25 2009-11-27 Дмитрий Сергеевич Блинов Device for transformation of rotary motion into progressive (versions)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2544033C1 (en) * 2013-09-17 2015-03-10 Иван Александрович Лаптев Screw gear

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hojjat et al. A comprehensive study on capabilities and limitations of roller–screw with emphasis on slip tendency
CN106931123B (en) Planetary roller screw with bidirectional self-locking function
CN110821966A (en) Axial clearance adjusting device
WO2007081271A1 (en) Friction gear frej
WO2013107518A1 (en) Gear-driven bearing unit
CN112049908A (en) Planetary roller screw of gear transmission mode
CN102177355A (en) Device for rotatably coupling two coaxial connection elements
US20050250617A1 (en) Transmission
RU2463500C1 (en) Rotation-to-translation converter
US11149826B1 (en) Planetary rolling micro-jacking device
JP2011163390A (en) Mechanism for converting rotation into linear motion, and lifting device
RU2374527C1 (en) Device for transformation of rotary motion into progressive (versions)
RU2310785C1 (en) Device to convert rotation into translational motion
RU2418210C1 (en) Support device for axial fixation of rotating shaft of assembly
RU2631096C1 (en) Roller screw mechanism
RU2204069C1 (en) Planetary roller-screw drive with modified thread of parts
US20110179896A1 (en) Lead screw apparatus, linear actuator, and lift apparatus
US20030195081A1 (en) Toroidal type continuously variable transmission
RU2204070C1 (en) Planetary roller-screw drive
RU2544033C1 (en) Screw gear
RU2272199C1 (en) Device for converting rotation into reciprocation
RU2812157C1 (en) Self-aligning running nut
RU2522730C2 (en) Rotation-to-translation converter
RU154625U1 (en) DEVICE FOR CONVERTING ROTARY MOTION TO SUSTAINABLE
RU2140592C1 (en) Axial motion unit of planetary roller-and-screw train

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20140724

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190521