RU2631225C1

RU2631225C1 - Displacement mechanism

Info

Publication number: RU2631225C1
Application number: RU2016128257A
Authority: RU
Inventors: Юрий Михайлович Русанов; Юрий Михайлович Трубников; Михаил Викторович Макарьянц; Сергей Григорьевич Мельчаев; Валентин Григорьевич Меркулов; Александр Анатольевич Грошев
Original assignee: Акционерное общество "Ракетно-космический центр "Прогресс" (АО "РКЦ "Прогресс")
Priority date: 2016-07-12
Filing date: 2016-07-12
Publication date: 2017-09-19

Abstract

FIELD: machine engineering.

SUBSTANCE: mechanism contains a housing, a lead screw movable along the axis, collet lead nuts located on opposite sides of the lead screw axis, a drive. Each collet lead nut on one side interacts with an additional collet lead nut, abutting the end face into the housing and interacting with the lead screw by threading, and on the other side it interacts with a threadless collet which interacts with the housing. Wherein, the threadless collet has protrusions on its blades through which the through grooves made in the blades of the collet lead nut interact with the petals of the additional collet lead nut. Wherein, the drive interacts with the drive cage with the asymmetrical placement of pressure rollers on it, into which the eccentric axes are mounted, while some pressure rollers interact with the outer surface of the blades of the collet lead nut, the other - with the outer surface of the blades of the threadless collet, the amount of which has an odd number, and the slits between its blades in the area of contact with the pressure rollers are inclined relative to the axis of the lead screw, while the widths of the blades of the collet lead nuts and additional collet lead nuts are different.

EFFECT: increased efficiency of the displacement mechanism due to increase in the accuracy of its displacement, ensuring the smooth movement of the output link.

4 dwg

Description

Изобретение относится к точному машиностроению и приборостроению и может быть использовано в высокоточных приводах в оптических и лазерных приборах, а также в механизмах ультрапрецизионных перемещений и позиционирования (МУПП) в нанотехнологиях, например, для покадровых перемещений зондовых микроскопов в наноэлектронике.The invention relates to precision engineering and instrumentation and can be used in high-precision drives in optical and laser devices, as well as in mechanisms of ultra-precision movements and positioning (MUPP) in nanotechnology, for example, for single-frame movements of probe microscopes in nanoelectronics.

Известен механизм перемещения по патенту RU №2427934 (прототип), предназначенный для сверхвысокоточных перемещений и позиционирования, содержащий корпус, ходовой винт, перемещающийся вдоль оси, ходовую гайку в виде многолепестковой цанги, привод, при этом линейное перемещение ходового винта осуществляется за счет разности диаметров резьбы на ходовом винте и в ходовой гайке.Known movement mechanism according to patent RU No. 2427934 (prototype), designed for ultra-high-precision movements and positioning, comprising a housing, a spindle moving along the axis, a spindle nut in the form of a multi-leaf collet, a drive, while the spindle is linearly moved due to the difference in thread diameters on the spindle and in the spindle nut.

Недостатками известного технического решения является его низкая эффективность вследствие нарушения точности перемещения и невысокой нагрузочной способности, а также возникновение резонансных режимов в некоторых частотных диапазонах приводов и «скачков» выходного звена при перемещении в условиях сухого трения.The disadvantages of the known technical solution is its low efficiency due to violation of the accuracy of movement and low load capacity, as well as the emergence of resonant modes in some frequency ranges of drives and “jumps” of the output link when moving in dry friction.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности механизма перемещения за счет повышения точности его перемещения, а также обеспечения плавности хода перемещения выходного звена.The objective of the present invention is to increase the efficiency of the movement mechanism by increasing the accuracy of its movement, as well as ensuring a smooth movement of the output link.

Задача решается тем, что в механизме перемещения, который содержит корпус, ходовой винт с возможностью перемещения вдоль оси и вокруг оси, цанговые ходовые гайки, расположенные по разные стороны от оси ходового винта, привод, каждая цанговая ходовая гайка с одной стороны взаимодействует с дополнительной цанговой ходовой гайкой, упирающейся торцевой поверхностью в корпус и взаимодействующей посредством резьбы с ходовым винтом, а с другой стороны - с безрезьбовой цангой, которая взаимодействует с корпусом, при этом безрезьбовая цанга на своих лепестках имеет выступы, которые через сквозные пазы, выполненные в лепестках цанговой ходовой гайки, взаимодействуют с лепестками дополнительной цанговой ходовой гайки, причем привод взаимодействует с приводной обоймой, с несимметричным размещением на ней прижимных роликов, в которую вмонтированы эксцентриковые оси, при этом одни прижимные ролики взаимодействуют с наружной поверхностью лепестков цанговой ходовой гайки, другие - с наружной поверхностью лепестков безрезьбовой цанги, количество которых имеет нечетное число, а прорези между ее лепестками в зоне контакта с прижимными роликами выполнены наклонно относительно оси ходового винта, при этом ширины лепестков цанговых ходовых гаек и дополнительных цанговых ходовых гаек различны.The problem is solved in that in the movement mechanism, which includes a housing, a lead screw with the ability to move along the axis and around the axis, collet running nuts located on opposite sides of the axis of the screw, the drive, each collet running nut on one side interacts with an additional collet a running nut that abuts the end surface in the housing and interacts by means of a thread with a lead screw, and on the other hand, with a threadless collet that interacts with the housing, while the threadless collet on the There are protrusions on each of the petals, which, through the through grooves made in the petals of the collet running nut, interact with the petals of the additional collet running nut, and the drive interacts with the drive cage, with asymmetric placement of pinch rollers on it, in which the eccentric axes are mounted, with one pinch axis the rollers interact with the outer surface of the petals of the collet running nut, others interact with the outer surface of the petals of the threadless collet, the number of which has an odd number, and the prop bonds between its petals in the zone of contact with the pinch rollers is inclined relative to the axis of the lead screw, wherein the lobe width collet spindle nut and collet additional spindle nut are different.

Заявленный механизм перемещения поясняется чертежами.The claimed movement mechanism is illustrated by drawings.

На фиг. 1 изображен общий вид механизма перемещения;In FIG. 1 shows a General view of the movement mechanism;

на фиг. 2 - вид А с фиг. 1in FIG. 2 is a view A from FIG. one

на фиг. 3 - сечение Б-Б с фиг. 1in FIG. 3 - section BB of FIG. one

на фиг. 4 - вид В-В с фиг. 1in FIG. 4 is a view BB of FIG. one

Механизм перемещения содержит корпус 1, ходовой винт 2 с возможностью перемещения вдоль оси и вокруг своей оси 3, цанговые ходовые гайки 4, расположенные по разные стороны от оси 3 ходового винта 2, при этом каждая цанговая ходовая гайка 4 с одной стороны опирается на дополнительную цанговую ходовую гайку 5, с другой стороны взаимодействует с безрезьбовой цангой 6, взаимодействующей с корпусом 1, а дополнительная цанговая ходовая гайка 5 своей торцевой поверхностью упирается в корпус 1 и взаимодействует с ходовым винтом 2 посредством резьбы. На лепестках безрезьбовой цанги 6 выполнены выступы 7, а на лепестках цанговой ходовой гайки 4 выполнены сквозные пазы 8. При вхождении выступов 7 в сквозные пазы 8, обеспечивается взаимодействие с лепестками дополнительной ходовой гайки 5. В корпусе 1 размещена приводная обойма 9, взаимодействующая с приводом 10, в которую вмонтированы эксцентриковые оси 11, а прижимные ролики 12 приводной обоймы 9 размещены на ней несимметрично, одни из которых взаимодействуют с наружной поверхностью лепестков цанговой ходовой гайки 5, другие с наружной поверхностью лепестков безрезьбовой цанги 6, количество которых имеет нечетное число. Прорези 13 между лепестками безрезьбовой цанги 6 в зоне контакта с прижимными роликами 12 выполнены наклонно относительно оси 3 ходового винта 2, а ширины лепестков цанговых ходовых гаек 4 и дополнительных цанговых ходовых гаек 5 различны.The movement mechanism includes a housing 1, a lead screw 2 with the ability to move along the axis and around its axis 3, collet lead nuts 4, located on different sides from the axis 3 of the lead screw 2, with each collet lead nut 4 on one side rests on an additional collet the lead nut 5, on the other hand, interacts with a threaded collet 6 interacting with the housing 1, and the additional collet lead nut 5 abuts against the housing 1 with its end surface and interacts with the lead screw 2 by means of a thread. On the petals of the threadless collet 6, protrusions 7 are made, and on the petals of the collet running nut 4, through grooves are made 8. When the protrusions 7 enter the through grooves 8, interaction with the petals of the additional running nut 5 is provided. In the housing 1 there is a drive cage 9 interacting with the drive 10, in which the eccentric axes 11 are mounted, and the pressure rollers 12 of the drive cage 9 are placed asymmetrically on it, some of which interact with the outer surface of the petals of the collet nut 5, others with the outer surface the awnings of the petals of a threadless collet 6, the number of which has an odd number. The slots 13 between the petals of the threadless collet 6 in the contact zone with the pressure rollers 12 are made obliquely relative to the axis 3 of the screw 2, and the widths of the petals of the collet spindles 4 and the additional collet spindles 5 are different.

Работает механизм перемещения следующим образом.The movement mechanism works as follows.

Привод 10 вращает приводную обойму 9, при этом одни прижимные ролики 12 приводной обоймы 9 обкатываются непосредственно по наружной поверхности лепестков цанговых ходовых гаек 4 и вдавливают их резьбу в резьбу ходового винта 2, перемещая его вдоль оси 3, а другие прижимные ролики 12, обкатываются по наружной поверхности лепестков безрезьбовых цанг 6 и, благодаря выступам 7, выполненным на них, через сквозные пазы 8 в лепестках цанговых ходовых гаек 4 прижимают к ходовому винту 2 лепестки дополнительных ходовых гаек 5 и вдавливают их резьбу в резьбу ходового винта 2, перемещая его вдоль оси 3.The drive 10 rotates the drive cage 9, while one of the pressure rollers 12 of the drive cage 9 is run directly on the outer surface of the petals of the collet nuts 4 and press their thread into the thread of the screw 2, moving it along the axis 3, and other pressure rollers 12 are rolled around the outer surface of the petals of threadless collets 6 and, thanks to the protrusions 7 made on them, through the grooves 8 in the petals of the collet nuts 4, press the petals of the additional nuts 5 to the screw 2 and press their threads into the thread lead screw 2 by moving it along axis 3.

Использование заявленного технического решения позволит повысить эффективность механизма перемещения.Using the claimed technical solution will improve the efficiency of the movement mechanism.

Claims

A movement mechanism comprising a housing, a rotary screw with a possibility of movement along the axis, collet running nuts located on opposite sides of the axis of the rotor screw, a drive characterized in that each collet running nut on one side interacts with an additional collet running nut that abuts the end surface into the case and interacting by means of a thread with a lead screw, and on the other hand, with a threadless collet, which interacts with the case, while the threadless collet on its petals has a high ups, which through the through grooves made in the petals of the collet running nut interact with the petals of the additional collet running nut, and the drive interacts with the drive cage, with asymmetric placement of pinch rollers on it, in which the eccentric axes are mounted, while one pinch rollers interact with the outer surface of the petals of the collet running nut, others with the outer surface of the petals of the threadless collet, the number of which has an odd number, and the slots between its petals with the pinch rollers contact zone formed obliquely relative to the axis of the lead screw, wherein the lobe width collet spindle nut and the spindle nut additional distinct.