RU2735979C1 - Линейный электропривод - Google Patents

Линейный электропривод Download PDF

Info

Publication number
RU2735979C1
RU2735979C1 RU2019125628A RU2019125628A RU2735979C1 RU 2735979 C1 RU2735979 C1 RU 2735979C1 RU 2019125628 A RU2019125628 A RU 2019125628A RU 2019125628 A RU2019125628 A RU 2019125628A RU 2735979 C1 RU2735979 C1 RU 2735979C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nut
screw
transmission
electric motor
screws
Prior art date
Application number
RU2019125628A
Other languages
English (en)
Inventor
Виктор Владимирович Становской
Сергей Матвеевич Казакявичюс
Олег Анатольевич Цыганов
Александр Александрович Шестаков
Original Assignee
ЗАО "Технология маркет"
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 ЗАО "Технология маркет" filed Critical ЗАО "Технология маркет"
Priority to RU2019125628A priority Critical patent/RU2735979C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2735979C1 publication Critical patent/RU2735979C1/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/04Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

Линейный электропривод относится к электромеханическим линейным исполнительным механизмам, представляющим собой совмещённую конструкцию электродвигателя и эксцентриковой передачи винт - гайка. Линейный электропривод содержит электродвигатель и эксцентриковую передачу винт - гайка, в которой входной вал выполнен с эксцентриками, на которых с возможностью вращения посажены винты, взаимодействующие с винтовой резьбой гайки. Поверхности винтов и гайки выполнены с дополнительными сопрягаемыми зубчатыми профилями. Электродвигатель агрегатирован с передачей винт - гайка, для чего его ротор непосредственно соединён с входным валом передачи, а гайка передачи посажена с возможностью осевого перемещения снаружи на корпус электродвигателя посредством зубчатого профиля на её внутренней поверхности, который образует шлицевое соединение с зубьями, выполненными дополнительно на наружной поверхности корпуса. Техническим результатом является создание электропривода, в котором уменьшатся линейные размеры привода при той же длине его хода. 4 ил.

Description

Изобретение относится к электромеханическим линейным исполнительным механизмам, представляющим собой совмещённую конструкцию электродвигателя и эксцентриковой передачи винт - гайка.
Известен линейный электропривод RU2 213 896, который содержит электродвигатель с полым ротором, и размещённую внутри полого ротора планетарную винтовую передачу с резьбовыми роликами. Винтовая гайка этой передачи связана с полым ротором через дополнительный стакан. Винт связан с выходным штоком. Основным недостатком такого привода является относительно большой момент инерции вращающейся части и обусловленная этим низкая скорость отработки положения исполнительного органа.
Линейный электропривод в RU 2 427 750 лишён этого недостатка за счёт того, что полый ротор двигателя связан с одним концом винта, а винтовая гайка связана с выходным штоком.
При применении линейных электроприводов в ряде областей техники, в частности в аэрокосмической технике, к ним предъявляются повышенные требования по надёжности, точности позиционирования, а также по минимальным удельным массогабаритным показателям. Оба вышеописанных привода не удовлетворяют таким требованиям, т.к. имеют сложную конструкцию с большим количеством деталей, обусловленным применением винтовой передачи с резьбовыми роликами.
Известна эксцентриковая передача винт - гайка, описанная в заявке на изобретение №2018126056, фиг.5. Она содержит винты, посаженные с возможностью вращения на эксцентрики входного вала. Эксцентрики ориентированы симметрично вокруг оси вала. В частности, при наличии трёх эксцентриков, они ориентированы друг относительно друга под углом в 120 градусов. Ось гайки совпадает с осью входного вала. Отличительной особенностью передачи является винтовая пара, детали которой кроме винтовой резьбы содержат сопрягаемые зубчатые профили. Участки с зубчатым профилем могут быть выполнены поверх винтовой резьбы, но для повышения нагрузочной способности механизма их целесообразно расположить на каждом винте в центре между винтовой резьбой, выполненной по краям винта. Наличие зубчатого зацепления обеспечивает отсутствие проскальзывания в паре винт-гайка, уменьшение люфтов и вследствие этого повышенную точность позиционирования. Если в этой конструкции входной вал соединить с ротором электродвигателя, а гайку посадить в корпусе с возможностью только осевого перемещения, то при вращении ротора двигателя гайка будет совершать линейное перемещение, т.е. мы получим линейный электропривод. При этом и двигатель, и передача винт гайка будут иметь собственные корпуса, причём корпус передачи должен быть длиннее винтовой пары на величину хода передачи.
Такой линейный привод будет иметь достаточно большие осевые габариты, особенно для приводов с большим ходом. Кроме того, в случае расположения зубчатого профиля отдельно от винтовой резьбы возникают технологические проблемы, связанные с выбегом инструмента, которые увеличивают продольный размер каждого винта, и привода в целом.
Техническим результатом изобретения является уменьшение осевых размеров линейного привода.
Этот результат достигается за счёт того, что привод, как и прототип, содержит электродвигатель и эксцентриковую передачу винт - гайка. Входной вал передачи выполнен с эксцентриками, на которых с возможностью вращения посажены винты, взаимодействующие с винтовой резьбой гайки. Обращённые друг к другу поверхности винтов и гайки выполнены с дополнительными зубчатыми профилями, сопрягающимися друг с другом. В отличие от прототипа двигатель агрегатирован с передачей винт - гайка, для чего его ротор непосредственно соединён с входным валом передачи. Гайка передачи посажена с возможностью осевого перемещения снаружи на корпус электродвигателя посредством зубчатого профиля на её внутренней поверхности, который образует шлицевое соединение с зубьями, выполненными дополнительно на наружной поверхности корпуса.
Зубчатый профиль на винте целесообразно выполнить на отдельных деталях, которые установлены в середине винтов. Это обеспечивает равномерность распределения нагрузки на каждом из винтов.
Изобретение иллюстрируется фигурами 1-4. На фиг. 1 изображён продольный разрез предлагаемого линейного электропривода, а на фиг. 2 общий вид винта с зубчатым поясом, выполненным на отдельной детали. На фиг. 3 и 4 показано поперечное сечение привода по А-А и В-В.
Привод содержит электродвигатель 1 и передачу винт - гайка 2, образующие единую конструкцию. Ротор 3 двигателя 1 непосредственно соединён с входным валом 4 передачи винт - гайка. В данном конкретном примере ротор 3 установлен на одном конце вала 4. Этот конец вала 4 с ротором 3 посажен в корпусе 5 с помощью подшипников 6 и 7. В корпусе установлен также статор 8 двигателя 1.
Второй конец вала 4, выходящий за пределы корпуса 5, выполнен с тремя эксцентриками 9, 10 и 11, ориентированными симметрично относительно оси вала 4, так что образуют уравновешенную относительно этой оси систему. Эксцентриков может быть и два. Выбор их количества зависит от нагрузочной способности и долговечности работы подшипников 12, 13, 14. На каждом из эксцентриков на подшипниках 12, 13 и 14 посажены винты 15, 16, и 17 передачи винт - гайка. На наружной поверхности винтов 15, 16 и 17 кроме винтовой резьбы 18 выполнен зубчатый профиль 19 (см. фиг. 2 и 3). Он может быть выполнен как поверх всей винтовой резьбы на поверхности винта, так и на части поверхности винта, свободной от винтовой резьбы. Второй вариант обладает повышенными нагрузочными характеристиками, однако при изготовлении таких винтов возникают технологические трудности, связанные с необходимостью наличия выбега инструмента, которые увеличивают продольные размере винтов, что не всегда приемлемо. Для устранения этого недостатка зубчатый профиль целесообразно выполнить на отдельной детали, которая крепится на теле винта. Так, в частности, на фиг. 1, 2 и 3 зубчатый профиль 19 выполнен на двух полукольцах 20 и 21, которые закреплены на теле винта с помощью резьбовых соединений 22, расположенных между зубьями. Гайка 23 этой передачи соосна входному валу 4, расположена снаружи корпуса 5 и соединена со штоком 24 линейного привода. Гайка 23 по длине перекрывает корпус 5 электродвигателя 1 и эксцентриковую винтовую передачу 2. На внутренней поверхности гайки 23 кроме винтовой резьбы выполнены зубья 25, сопрягаемые с зубьями 19 винтов. На наружной поверхности корпуса 5 выполнены зубья 26 (см. фиг. 4). Зубья 25 на гайке 23 совместно с дополнительными зубьями 26 на наружной поверхности корпуса 5 образуют шлицевое соединение, которое позволяет гайке 23 совершать осевое перемещение вдоль корпуса 5, но препятствует вращению гайки. Для уменьшения трения скольжения зубья 26 целесообразно выполнить не по всей длине корпуса 5, а только на его участке, расположенном перед передачей, как это показано на фиг. 1. В этом случае гайка 23 базируется на противоположном конце корпуса 5 с помощью подшипника скольжения 27. Таким образом, корпус 5 электродвигателя 1 выполняет одновременно функцию корпуса передачи 2. Т.е. корпус 5 электродвигателя обеспечивает возможность хода гайки 23 на величину его длины, без увеличения полного продольного размера привода.
Работает электропривод следующим образом. При включении электродвигателя 1 его ротор 3 начинает вращать входной вал 4 эксцентриковой винтовой передачи 2. Винты 15, 16 и 17, сидящие на подшипниках 12, 13 и 14 на эксцентриках 9, 10, 11 входного вала 4, будут совершать орбитальное движение вокруг оси привода ОО1. Винтовая резьба 18 винтов будет взаимодействовать с винтовой резьбой гайки 23. Проскальзыванию резьбы препятствуют зубья 19 и 25 на винтах 15, 16 и 17 и гайке 23. Так как гайка 23 не может вращаться из-за шлицевого соединения её зубьев 25 с зубьями 26 на корпусе 5, то она вместе со штоком 24 будет перемещаться относительно винтов и корпуса 5 в осевом направлении.

Claims (1)

  1. Линейный электропривод, содержащий электродвигатель и эксцентриковую передачу винт - гайка, в которой входной вал выполнен с эксцентриками, на которых с возможностью вращения посажены винты, взаимодействующие с винтовой резьбой гайки, причём поверхности винтов и гайки выполнены с дополнительными сопрягаемыми зубчатыми профилями, отличающийся тем, что электродвигатель агрегатирован с передачей винт - гайка, для чего его ротор непосредственно соединён с входным валом передачи, а гайка передачи посажена с возможностью осевого перемещения снаружи на корпус электродвигателя посредством зубчатого профиля на её внутренней поверхности, который образует шлицевое соединение с зубьями, выполненными дополнительно на наружной поверхности корпуса.
RU2019125628A 2019-08-14 2019-08-14 Линейный электропривод RU2735979C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019125628A RU2735979C1 (ru) 2019-08-14 2019-08-14 Линейный электропривод

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019125628A RU2735979C1 (ru) 2019-08-14 2019-08-14 Линейный электропривод

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2735979C1 true RU2735979C1 (ru) 2020-11-11

Family

ID=73460681

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019125628A RU2735979C1 (ru) 2019-08-14 2019-08-14 Линейный электропривод

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2735979C1 (ru)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1585578A1 (ru) * 1987-08-26 1990-08-15 Владимирский политехнический институт Планетарна передача винт-гайка
RU2213896C2 (ru) * 1999-04-13 2003-10-10 Государственное предприятие Владимирский региональный научно-координационный центр "Владренако" Электромеханический привод трубопроводной арматуры
RU2427750C2 (ru) * 2009-10-20 2011-08-27 ЗАО Диаконт Электромеханический привод

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1585578A1 (ru) * 1987-08-26 1990-08-15 Владимирский политехнический институт Планетарна передача винт-гайка
RU2213896C2 (ru) * 1999-04-13 2003-10-10 Государственное предприятие Владимирский региональный научно-координационный центр "Владренако" Электромеханический привод трубопроводной арматуры
RU2427750C2 (ru) * 2009-10-20 2011-08-27 ЗАО Диаконт Электромеханический привод

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5484345A (en) Compact gear reducer for rotation through an angle in either directions
CA2620232C (en) Rotation/linear motion converting mechanism
JP2009156415A (ja) 電動リニアアクチュエータ
EP3690281B1 (en) Unit type wave gear device
EP2960546A1 (en) Eccentric gearbox
CN108036034B (zh) 一种双向输出型谐波减速装置
JP4759607B2 (ja) ロータリー減速機
CN113404819A (zh) 一种可调隙斜齿轮减速器
CA3019698A1 (en) Linear actuator
US11002348B2 (en) Rotary actuator and linear actuator
JP2014059050A (ja) バックラッシュを除去した高変速比の遊星歯車機構式減速機
CN108026799B (zh) 凸轮轴调节器
RU2735979C1 (ru) Линейный электропривод
GB2218181A (en) Gearing device
EP3591262B1 (en) Linear actuator
JP2007100717A (ja) 回転−直動変換機構
US2049122A (en) Gear for conveying rotary motion
CN111271424B (zh) 带有卫星滚柱螺杆机构的致动机构
CN114207320A (zh) 行星滚子螺杆驱动装置
IT201900018308A1 (it) Trasmissione meccanica lineare a vite
EP3608558A1 (en) Differential and cycloidal differential
WO2018052139A1 (ja) 無段変速機のシーブ駆動装置
WO2020013733A1 (ru) Винтовая пара для эксцентриковой передачи винт-гайка
JP2020023968A5 (ru)
JP6373637B2 (ja) 電動リニアアクチュエータ