SU550514A1

SU550514A1 - Differential magnetic screw pair

Info

Publication number: SU550514A1
Application number: SU2145013A
Authority: SU
Inventors: Лев Николаевич Араличев; Вячеслав Александрович Макаров
Priority date: 1975-06-05
Filing date: 1975-06-05
Publication date: 1977-03-15

Description

1one

Изобретение относитс к маи1иностроению, приборостроению и может быть использовано в приводах поступательного перемещени узлов машин и приборов.The invention relates to mechanical engineering, instrument making and can be used in drives for the translational movement of machine and instrument assemblies.

Известны винтовые пары, содержащие винт, гайку, установленную с диаметральным зазором относительно винта и сохран емым во врем работы, а в их резьбах уложены обмотки дл создани электромагнитного пол , обеспечивающего поступательное перемещение гайки 1.Screw pairs are known that contain a screw, a nut, installed with a diametrical clearance relative to the screw and maintained during operation, and windings are placed in their threads to create an electromagnetic field that allows translational movement of the nut 1.

Иаиболее близкой по технической сущности к предложенному изобретению вл етс дифференциальна электромагнитна винтова пара, содержаща винт, расположенную с диаметральным зазором относительно него гайку , имеющую по внутреннему диаметру расточку , электрическую обмотку, расположенную в расточке гайки 2.And the closest to the technical essence of the proposed invention is a differential electromagnetic screw pair containing a screw disposed with a diametrical gap in relation to it a nut having a bore in its inner diameter, an electrical winding disposed in the bore of the nut 2.

Недостатком известных винтовых пар вл етс их незначительна жесткость при значительном осевом смещении витков резьбы винта гайки, что сказываетс на точности перемещени гайки при вращении винта.A disadvantage of the known screw pairs is their insignificant rigidity with a significant axial displacement of the threads of the screw of the nut, which affects the accuracy of movement of the nut during rotation of the screw.

С целью повышени осевой жесткости винтовой пары предлагаема дифференциальна электромагнитна винтова пара снабжена дополнительной гайкой, выполненной аналогично основной и установленной последовательно с ней, и датчиками, каждый из которыхIn order to increase the axial stiffness of the screw pair, the proposed differential electromagnetic screw pair is provided with an additional nut, made similar to the main one and installed in series with it, and sensors, each of which

расположен с торца гайки, противоположного торцу, обращенному к соседней гайке, а пары гайка - датчик установлены с разнонаправленным смещением их витков резьбы относительно витков резьбы винта.is located at the end of the nut opposite to the end facing the adjacent nut, and the nut-sensor pairs are mounted with multidirectional displacement of their thread turns relative to the thread turns of the screw.

Иа фиг. 1 изображена дифференциальна электромагнитна винтова пара, продольный разрез; на фиг. 2 - блок-схема управлени работой винтовой пары.FIG. 1 shows a differential electromagnetic screw pair, a longitudinal section; in fig. 2 is a block diagram of the operation of a screw pair.

Дифференциальна электромагнитна винтова пара содержит винт 1, зафиксированный в осевом положении, две гайки 2 и 3, во виутренних расточках которых расположены катушки с электрическими обмотками, два индуктивных датчика 4 и 5 перемещени . Дл удобства укладки электрической обмотки гайки и датчики могут быть выполнены разъемными , состо щими из двух, либо трех частей. Осева фиксаци гаек 2 и 3 и датчиков 4 и 5The differential electromagnetic screw pair contains a screw 1, fixed in the axial position, two nuts 2 and 3, in the morning bores of which there are coils with electric windings, two inductive sensors 4 and 5 of movement. For the convenience of laying the electrical winding, the nuts and sensors can be made detachable, consisting of two or three parts. Axial fixation of nuts 2 and 3 and sensors 4 and 5

в обойме 6 осуществл етс за счет прокладок 7, 8 и 9 и крышек 10 и 11, которые выполнены из материала с малой магнитной проницае .мостью. Толщина прокладки 8 определ ет необходимое смещение резьбы гаек 2 и 3 иin the holder 6, the gaskets 7, 8 and 9 and the covers 10 and 11, which are made of a material with a low magnetic permeability, are provided. The thickness of the gasket 8 determines the required displacement of the threads of the nuts 2 and 3 and

датчиков 4 и 5 относительно резьбы винта 1.sensors 4 and 5 with respect to the screw thread 1.

Обмотки катушек датчиков 4 и 5 электрически св заны с выпр мителе, с которого управл ющие сигналы подаютс на усилители иосто пнного тока. Когда винт не вращаетс и отсутствуют внешние силы, действующиеThe coils of sensor coils 4 and 5 are electrically connected to a rectifier, from which control signals are fed to amplifiers and a constant current. When the screw does not rotate and there are no external forces acting

на гайку, магнитна нроводнмость рабочих воздушных зазоров гаек 2 и 3 и датчиков 4 и 5 одннакова, на усилитель подаютс одинаковые по величине управл ющие сигналы, и по электрическим обмоткам гаек 2 и 3 течет одинаковый по силе ток, создаютс одинаковые магнитные потоки, замыкаемые в каждой гайке через винт, воздушный рабочий зазор, гайку . Т говые усили гаек 2 и 3 равны и противоположно направлены. Система в целом находитс в равновесии.on the nut, the magnetic nanowire of the working air gaps of the nuts 2 and 3 and the sensors 4 and 5 are the same, the control signals of the same magnitude are supplied to the amplifier, and the electric currents of the nuts 2 and 3 flow at the same strength, the same magnetic fluxes are generated each nut through the screw, the air working gap, the nut. Traction forces of nuts 2 and 3 are equal and opposite. The system as a whole is in balance.

При враш,ении винта либо при воздействии внешних сил на гайку (как при неподвижном винте, так и во врем его враш,ени ) мен етс положение резьбы винта относительно резьбы гаек и датчиков. Магнитна проводимость воздушного рабочего зазора гайки 2 н датчика 4 становитс отличной по величине от магнитной проводимости воздушного рабочего зазора гайки 3 и датчика 5 и соответственно станов тс различными по величине индуктивности датчиков 4 и 5. На усилители посто нного тока подаютс различные по величине управл ющие сигналы, что вызывает увеличение силы тока в электрической обмотке катушки той гайки, т говое усилие которой по направлению совпадает с направлением неремеш,ени резьбы винта относительно резьбы гайки, и уменьпшние силы тока в электрической обмотке катушки другой гайки. Разность т говых усилий двух гаек вл етс т говым усилием передачи винт - гайка. Эта разность возрастает с увеличением величины относительного смешени витков резьбы винта 1 и гаек 2 и 3. При некоторой незначительной величине этого смещени ток в электрической обмотке катушки и т говое усилие одной гайки возрастают до максимального расчетного значени , а другой падает до нул .When the screw is screwed, or when external forces are applied to the nut (both when the screw is stationary and when it is screwed), the position of the screw thread relative to the thread of the nuts and sensors changes. The magnetic conductivity of the air operating gap of the nut 2 of the sensor 4 becomes different in magnitude from the magnetic conductivity of the air operating gap of the nut 3 and the sensor 5, and accordingly becomes different in inductance of the sensors 4 and 5. The control signals of different magnitude are supplied , which causes an increase in the current in the electrical winding of the coil of the nut, the thrust force of which in the direction coincides with the direction of the unmixing, reduction of the screw thread relative to the nut thread, and shnie current in the electric winding of the coil other nuts. The difference in traction effort of two nuts is the traction effort of the screw-nut transfer. This difference increases with an increase in the relative mixing of the threads of screw 1 and nuts 2 and 3. With some insignificant magnitude of this bias, the current in the electric coil winding and the pulling force of one nut increases to the maximum calculated value, and the other drops to zero.

Незначительное смещение резьбы винта 1 относительно резьбы гаек 2 и 3 при воздействии нагрузок позвол ет резко повысить жесткость передачи и уменьшить люфт при реверсе вращени винта. A slight displacement of the thread of the screw 1 relative to the thread of the nuts 2 and 3 under the action of loads allows to dramatically increase the rigidity of the transmission and reduce the backlash when reversing the rotation of the screw.

Claims

1. Copyright certificate № 154459, CL. F 16B 33/02, 1962.

2. Aralichev L.I., Makarov V.A. “Experimental studies of an electromagnetic screw pair. M., Mapvedovedenny, № 3,

1972 (prototype).

fug;

cpuz.Z