RU2610794C2 - Device to convert rotary motion into progressive based on roller helical transmission - Google Patents
Device to convert rotary motion into progressive based on roller helical transmission Download PDFInfo
- Publication number
- RU2610794C2 RU2610794C2 RU2015130354A RU2015130354A RU2610794C2 RU 2610794 C2 RU2610794 C2 RU 2610794C2 RU 2015130354 A RU2015130354 A RU 2015130354A RU 2015130354 A RU2015130354 A RU 2015130354A RU 2610794 C2 RU2610794 C2 RU 2610794C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- screw
- nut
- thread
- rollers
- roller
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
- F16H25/20—Screw mechanisms
- F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области механических передач, содержащих шарики и ролики, размещенные между винтом и гайкой, и детали, необходимые для применения этих элементов.The invention relates to the field of mechanical gears containing balls and rollers placed between the screw and nut, and the parts necessary for the use of these elements.
Известно устройство для преобразования вращательного движения в поступательное на основе роликовинтовой передачи (Крайнев А.Ф. Детали машин. Словарь-справочник. - М.: Машиностроение, 1992. - С. 203, схемы б, в), в состав которого входят винт и несколько роликов, причем оси винта и роликов параллельны. Рабочие поверхности роликов выполнены в виде кольцевых выступов, имеющих профиль, подобный профилю резьбы, и расположенных с шагом, равным шагу резьбы винта. Ролики размещены на водиле (сепараторе) посредством радиально-упорных подшипников.A device is known for converting rotational motion into translational motion on the basis of a roller-screw drive (Krainev A.F. Machine details. Dictionary-reference. - M .: Mechanical Engineering, 1992. - P. 203, schemes b, c), which include a screw and several rollers, and the axis of the screw and rollers are parallel. The working surfaces of the rollers are made in the form of annular protrusions having a profile similar to the thread profile, and located with a step equal to the thread pitch of the screw. The rollers are placed on the carrier (cage) by means of angular contact bearings.
Недостатками данного устройства являются высокие контактные напряжения между резьбовыми выступами винта и роликов, ограничивающие его нагрузочную способность, а также необходимость в радиально-упорных подшипниках. Повышение осевого усилия требует увеличения размеров подшипников и связанного с ним увеличения размеров и массы устройства.The disadvantages of this device are high contact stresses between the threaded protrusions of the screw and rollers, limiting its load capacity, as well as the need for angular contact bearings. The increase in axial force requires an increase in the size of the bearings and the associated increase in the size and weight of the device.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для преобразования вращательного движения в поступательное на основе роликовинтовой передачи (Пат. РФ 2399815, МПК F16H 25/22. Т.С. Фефелова, В.М. Таугер. Устройство для преобразования вращательного движения в поступательное на основе роликовинтовой передачи. - Опубл. 20.09.2010), содержащее винт с резьбой и ролик с рабочей поверхностью в виде ряда наружных кольцевых выступов. Ролик установлен в ползуне посредством радиально-упорных подшипников. Резьба на винте и профили кольцевых выступов на рабочей поверхности ролика выполнены прямоугольными. Оси винта и ролика скрещиваются под углом, величина которого зависит от числа заходов и диаметра резьбы винта.The closest in technical essence to the proposed device is a device for converting rotational motion into translational on the basis of a roller screw transmission (Pat. RF 2399815, IPC F16H 25/22. TS Fefelova, VM Tauger. Device for converting rotational motion into translational on the basis of a roller screw drive. - Publish. 09/20/2010), containing a screw with a thread and a roller with a working surface in the form of a number of outer annular protrusions. The roller is mounted in a slider by means of angular contact bearings. The screw thread and the profiles of the annular protrusions on the working surface of the roller are made rectangular. The axes of the screw and roller are crossed at an angle, the magnitude of which depends on the number of approaches and the diameter of the screw thread.
Недостатком данного устройства является необходимость в радиально-упорных подшипниках, обеспечивающих передачу осевого усилия от ролика к ползуну. Реализация большого осевого усилия требует увеличения размеров подшипников и связанного с ним роста размеров и массы устройства.The disadvantage of this device is the need for angular contact bearings, ensuring the transmission of axial force from the roller to the slider. The implementation of a large axial force requires an increase in the size of the bearings and the associated increase in the size and weight of the device.
Цель изобретения - уменьшение размеров и массы устройства.The purpose of the invention is to reduce the size and weight of the device.
Указанная цель достигается тем, что устройство для преобразования вращательного движения в поступательное на основе роликовинтовой передачи, содержащее винт и несколько роликов с кольцевыми выступами, снабжено гайкой, а резьба на винте и гайке и профили кольцевых выступов выполнены прямоугольными.This goal is achieved by the fact that the device for converting rotational motion into translational motion on the basis of a roller screw drive, comprising a screw and several rollers with ring protrusions, is equipped with a nut, and the screw and nut threads and the profiles of the ring protrusions are made rectangular.
Сущность изобретения заключается в том, что устройство содержит не менее двух роликов с кольцевыми выступами прямоугольного профиля, расположенных по окружности винта на равном расстоянии друг от друга, дополнительно снабжено гайкой с прямоугольной резьбой с шагом и углом подъема, равными шагу и углу подъема резьбы винта, установленной соосно с винтом с возможностью поступательного перемещения в неподвижной направляющей, при этом кольцевые выступы роликов введены во впадины резьбы винта и гайки, а числа заходов резьбы винта и гайки либо оба четные, либо оба нечетные, длина резьбы винта и гайкиThe essence of the invention lies in the fact that the device contains at least two rollers with annular protrusions of a rectangular profile, located around the circumference of the screw at an equal distance from each other, additionally equipped with a nut with a rectangular thread with a pitch and a lifting angle equal to the pitch and angle of the thread of the screw, mounted coaxially with a screw with the possibility of translational movement in a fixed guide, while the annular protrusions of the rollers are inserted into the grooves of the thread of the screw and nut, and the number of times the thread of the screw and nut o both even or both odd, thread length of screw and nut
lp≥0,5(lmax+kp),l p ≥0.5 (l max + kp),
где lр - длина резьбы винта и гайки; lmax - максимальное перемещение гайки относительно направляющей; k - число кольцевых выступов ролика; p - шаг резьбы винта и гайки.where l p - the length of the thread of the screw and nut; l max - maximum movement of the nut relative to the guide; k is the number of annular protrusions of the roller; p is the thread pitch of the screw and nut.
На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства с гайкой в исходном положении, на фиг. 2 - разрез Б-Б фиг. 1, на фиг. 3 - схема предлагаемого устройства с гайкой в конечном положении.In FIG. 1 shows a diagram of the proposed device with a nut in the initial position, in FIG. 2 - section BB of FIG. 1, in FIG. 3 - diagram of the proposed device with a nut in the final position.
Ролики 7 (фиг. 1) имеют наружные кольцевые выступы 8 прямоугольного профиля и хвостовики 9. Кольцевые выступы 8 введены во впадины прямоугольной резьбы винта 1 и соосной с винтом 1 гайки 3, причем резьба винта 1 и резьба гайки 3 имеют угол подъема витка, равный ψ. Принято правое направление резьбы винта. Оси каждого ролика 7 и винта 1 скрещиваются под углом ψ (фиг. 2). Винт 1 установлен в опоре вращения 2, закрепленной на неподвижном основании 11.The rollers 7 (Fig. 1) have external
Количество роликов 7 в устройстве должно быть не менее двух (в схеме фиг. 1 оно принято равным двум), что позволяет за счет равномерного распределения роликов по окружности разгрузить винт от изгибающего момента. Для использования в устройстве двух и более роликов 7 необходимо, чтобы числа заходов резьбы винта 1 n и гайки 3 m были либо оба нечетные, либо оба четные.The number of
В схеме на фиг. 1 ролики 7 расположены диаметрально относительно винта, их взаимное расположение фиксируется сепаратором 10, в отверстия которого входят хвостовики 9 (фиг. 2).In the circuit of FIG. 1, the
Гайка 3 снабжена двумя кулачками 6, размещенными в ответных продольных пазах 5 направляющей 4 (фиг. 1), что обеспечивает продольное перемещение с предотвращением поворота гайки 3 относительно направляющей 4. Направляющая 4 закреплена на основании 11.The
На фиг. 1 исходное положение гайки 3 относительно направляющей 4 обозначено буквой C1, при этом ролик 7 занимает положения относительно винта 1 и гайки 3, обозначенные буквами A1 и B1 соответственно.In FIG. 1, the initial position of the
Устройство для преобразования вращательного движения в поступательное на основе роликовинтовой передачи работает следующим образом.A device for converting rotational motion into translational on the basis of a roller screw transmission operates as follows.
При вращении винта 1 против часовой стрелки (фиг. 1) ролики 7 вовлекаются во вращение по часовой стрелке силами трения на боковых поверхностях контактирующих профилей резьбы винта 1 и кольцевых выступов 8.When the
Кольцевые выступы 8 контактируют также с профилями резьбы гайки 3. Гайка 3 зафиксирована от вращения относительно направляющей 4, поэтому ролики 7 вместе с сепаратором 10 совершают планетарное движение относительно винта 1.The
Передаточное отношение от винта 1 к сепаратору 10 при перекатывании без скольжения ролика 7 по винту 1 и гайке 3 определяется аналогично передаточному отношению одноступенчатой планетарной передачи внутреннего зацепления (Крайнев А.Ф. Детали машин. Словарь-справочник. - М.: Машиностроение, 1992. - С. 206, схема а), по формуле:The gear ratio from the
, ,
где ω1, ω10 - угловая скорость винта 1 и сепаратора 10 соответственно; d1, d3 - средний диаметр резьбы винта и гайки соответственно.where ω 1 , ω 10 - the angular velocity of the
Следовательно, разность угловых скоростей винта 1 и сепаратора 10 равнаTherefore, the difference in the angular velocities of the
. .
Скорость v перемещения сепаратора 10 вместе с роликами 7 вдоль винта 1 (фиг. 1)The speed v of the movement of the
, ,
скорость перемещения гайки 3 относительно сепаратора 10 с роликами 7 также равнаthe speed of movement of the
. .
Поскольку направление резьбы винта 1 и гайки 3 одно и то же, то направление скорости поступательного перемещения гайки 3 относительно сепаратора 10 совпадает с направлением скорости перемещения сепаратора 10 вдоль винта 1, а величина скорости гайки 3 относительно направляющей 4 равна 2v. Перемещение роликов 7 по винту 1 от начальной позиции A1 в конечную A2 на расстояние A1A2 (фиг. 3) приводит к перемещению гайки 3 относительно роликов 7 от начальной позиции B1 в конечную B2 на расстояние В1В2, равное A1A2, и выдвижению гайки 3 из направляющей 4 от начальной позиции C1 в конечную C2 на расстояние C1C2, равное 2A1A2.Since the thread direction of the
Пусть длина резьбы винта 1 и гайки 3 равна lр. Тогда возможные перемещения l роликов 7 вдоль винта 1 и перемещение гайки 3 относительно роликов 7 равныLet the thread length of
, ,
где k - число кольцевых выступов 8 на ролике 7; p - шаг резьбы винта и гайки, а перемещение C1C2 гайки 3 относительно направляющей 4where k is the number of
. .
Из последнего выражения следует, что длина резьбы винта 1 и гайки 3 должна соответствовать соотношениюFrom the last expression it follows that the length of the thread of
, ,
где lmax - максимальное перемещение гайки 3 относительно направляющей 4.where l max - the maximum movement of the
На фиг. 1 показано направление вращения винта 1 против часовой стрелки. В этом случае принятым направлением резьбы - правым - обусловливается перемещение сепаратора 10 с роликами 7, а также гайки 3 вправо.In FIG. 1 shows the direction of rotation of
Кольцевые выступы 8 своими наружными поверхностями контактируют с поверхностями впадин резьбы гайки 3 и винта 1. Положение роликов 7 относительно винта 1 и гайки 3 ограничено в осевом направлении боковыми поверхностями выступов, а в радиальном направлении - поверхностями впадин резьбы винта 1 и гайки 3. Ни осевое смещение, ни поворот роликов 7 под действием сил сопротивления перемещению гайки 3 невозможны, поэтому нет необходимости устанавливать ролики в радиально-упорных подшипниках.The
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет путем установки роликов между винтом и гайкой исключить из устройства радиально-упорные подшипники роликов и уменьшить за счет этого размеры и массу устройства, а также увеличить поступательное перемещения гайки относительно направляющей в два раза по сравнению с перемещением роликов вдоль винта.Thus, the proposed technical solution allows, by installing rollers between the screw and the nut, to exclude from the device the angular contact bearings of the rollers and thereby reduce the size and weight of the device, as well as to increase the translational movement of the nut relative to the guide by half compared with the movement of the rollers along the screw .
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015130354A RU2610794C2 (en) | 2015-07-22 | 2015-07-22 | Device to convert rotary motion into progressive based on roller helical transmission |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015130354A RU2610794C2 (en) | 2015-07-22 | 2015-07-22 | Device to convert rotary motion into progressive based on roller helical transmission |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015130354A RU2015130354A (en) | 2017-01-27 |
RU2610794C2 true RU2610794C2 (en) | 2017-02-15 |
Family
ID=58451017
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015130354A RU2610794C2 (en) | 2015-07-22 | 2015-07-22 | Device to convert rotary motion into progressive based on roller helical transmission |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2610794C2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1357637A1 (en) * | 1986-03-31 | 1987-12-07 | Специальное Конструкторское Бюро Часового И Камневого Станкостроения | Ball bearing screw mechanism |
SU1439339A1 (en) * | 1987-03-30 | 1988-11-23 | Предприятие П/Я Р-6218 | Ball screw mechanism |
RU2204069C1 (en) * | 2002-02-12 | 2003-05-10 | Блинов Дмитрий Сергеевич | Planetary roller-screw drive with modified thread of parts |
US20080314179A1 (en) * | 2005-12-30 | 2008-12-25 | Istvan Bogar | Roller Transmission and Gearing Mechanism |
RU2399815C1 (en) * | 2009-05-15 | 2010-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) | Facility for conversion of rotation motion into progressive on base of rolling screw transmission |
-
2015
- 2015-07-22 RU RU2015130354A patent/RU2610794C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1357637A1 (en) * | 1986-03-31 | 1987-12-07 | Специальное Конструкторское Бюро Часового И Камневого Станкостроения | Ball bearing screw mechanism |
SU1439339A1 (en) * | 1987-03-30 | 1988-11-23 | Предприятие П/Я Р-6218 | Ball screw mechanism |
RU2204069C1 (en) * | 2002-02-12 | 2003-05-10 | Блинов Дмитрий Сергеевич | Planetary roller-screw drive with modified thread of parts |
US20080314179A1 (en) * | 2005-12-30 | 2008-12-25 | Istvan Bogar | Roller Transmission and Gearing Mechanism |
RU2399815C1 (en) * | 2009-05-15 | 2010-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) | Facility for conversion of rotation motion into progressive on base of rolling screw transmission |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015130354A (en) | 2017-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2698258C9 (en) | Transmission mechanism, roller-helical reduction gear comprising a transmission mechanism and a method for its assembly | |
JP4475679B2 (en) | Rolling element screw device | |
US20120204665A1 (en) | Differential Roller Screw | |
KR20090123789A (en) | Wave-gear-type linear-actuation mechanism | |
KR20150008078A (en) | Wave generator of strain wave gearing | |
KR101724659B1 (en) | Reverse cycloid reducer | |
CN104179911B (en) | Long nut reverse planet pin roller lead screw | |
CN103291870A (en) | Planetary roller screw pair actuating cylinder capable of self locking | |
US3295385A (en) | Automatic anti-friction dual ratio motion converter | |
CN103453096A (en) | Roller lead screw pair capable of realizing small lead | |
RU2610794C2 (en) | Device to convert rotary motion into progressive based on roller helical transmission | |
RU164459U1 (en) | SCREW REDUCER | |
CN107002841B (en) | Planetary roller screw mechanism | |
CN203809629U (en) | Planetary roller screw | |
CN108757865B (en) | Transmission mechanism and transmission device | |
RU2526366C2 (en) | Electromechanical mini-drive of translational action | |
RU144114U1 (en) | DEVICE FOR CONVERTING ROTARY MOTION TO SUSTAINABLE | |
CN111271424B (en) | Actuating mechanism with satellite roller screw mechanism | |
RU2399815C1 (en) | Facility for conversion of rotation motion into progressive on base of rolling screw transmission | |
CN209511043U (en) | Planetary roller screw | |
RU2695742C1 (en) | Screw pair for screw-nut eccentric transmission | |
RU2671662C2 (en) | Translational electromechanical drive | |
RU2647394C1 (en) | Transmission screw nut | |
CN104033557A (en) | Rectilinear motion retarding mechanism with spiral ball raceways | |
RU2766637C1 (en) | Drive structure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170723 |