Редуктор-шарнир Российский патент 2018 года по МПК B25J17/00 F16H25/00 

Описание патента на изобретение RU2663030C1

Редуктор-шарнир (далее - редуктор) относится к области машиностроения и предназначен для преобразования входного вращательного движения в угловое перемещение (поворот) выходного звена.

Известна «Передача винт-гайка с резьбовыми роликами» [1], состоящая из винта, резьбовых роликов, ходовой и опорной гаек. Винт и ролики имеют на своих концах зубчатые венцы, находящиеся в зацеплении между собой, при этом зубчатые венцы на опорном участке роликов находятся в зацеплении также с зубчатыми венцами опорной гайки. На опорном участке роликов и винта выполнены контактирующие между собой цилиндрические поверхности, диаметр которых равен среднему диаметру резьбы на ходовом участке.

Передача винт-гайка с резьбовыми роликами обеспечивает преобразование вращательного движения на винте в поступательное перемещение ходовой гайки. Для сборки данной передачи, на опорном участке роликов резьба у каждого последующего ролика выполняется с осевым смещением начала захода. Таким образом, для компенсации отсутствующего сопряжения резьбовых поверхностей на опорном участке, на винте и роликах изготавливаются контактирующие между собой цилиндрические поверхности, диаметр которых равен среднему диаметру резьбы на ходовом участке.

Наиболее близким аналогом является «Шарнир манипулятора» [2], содержащий два звена, первое из которых выполнено в виде вилки, охватывающей второе звено, механизм их относительного поворота выполнен в виде планетарного винтового механизма с резьбовыми роликами. Винт, соединенный с двигателем, установлен соосно оси поворота звеньев, а каждый резьбовой ролик выполнен с двумя парами участков разнонаправленной винтовой нарезки, взаимодействующими с соответствующими винтовыми нарезками на винте и гайками, выполненными разрезными из двух полугаек и смонтированными соосно оси поворота звеньев в проушинах вилки и втором звене.

Шарнир манипулятора позволяет преобразовывать входное движение на винте в угловое перемещение выходного звена. При большом количестве точек контакта между сопряженными винтовыми нарезками винта, роликов и гаек обеспечивается высокая грузоподъемность и высокий КПД механизма.

Недостатком данного аналога является использование разрезных гаек для выбора зазора в резьбовых сопряжениях гаек с роликами. В процессе приработки происходит износ сопряженных поверхностей резьбовой нарезки и появление зазоров, выбрать которые без разбора механизма не представляется возможным. Зазоры приводят к появлению мертвого хода при реверсном движении механизма, а также люфту между входным и выходным звеном.

Кроме того, в силовых механизмах под действием нагрузки на выходном звене может произойти изгиб роликов в радиальном направлении между разнонаправленными участками винтовой нарезки на участке, где отсутствует контакт между резьбовыми поверхностями роликов и винта. Изгиб роликов приведет к уменьшению количества точек контакта в резьбовых сопряжениях гаек с роликами. Это приведет к снижению грузоподъемности механизма, ускоренному износу и выходу из строя.

Задачей данного изобретения является разработка надежной конструкции редуктор-шарнира с возможностью регулировки зазора в резьбовых сопряжениях деталей.

Указанная задача достигается тем, что редуктор-шарнир, содержащий два звена, первое из которых выполнено в виде вилки, охватывающей второе звено, механизм их относительного поворота выполнен в виде планетарного винтового механизма с резьбовыми роликами, винт которого установлен соосно оси поворота звеньев, а каждый резьбовой ролик выполнен с двумя парами участков разнонаправленной винтовой нарезки, взаимодействующими с соответствующими винтовыми нарезками на винте и гайками, смонтированными соосно оси поворота звеньев в проушинах вилки и втором звене, винт и ролики выполнены с соприкасающимися между собой цилиндрическими поверхностями, расположенными между разнонаправленными участками винтовой нарезки, диаметр которых равен среднему диаметру соответствующей винтовой нарезки ролика и винта, расположенной на участке, контактирующем с вилкой первого звена, вилка первого звена и второе звено содержат механизм регулировки положения гаек, выполненный в виде линейной направляющей и регулировочного винта.

Сущность изобретения представлена в описании и на чертежах, на которых изображены:

Фиг. 1 - общий вид редуктор-шарнира;

Фиг. 2 - вид слева редуктор-шарнира.

Редуктор-шарнир содержит первое звено, выполненное в виде вилки 1, и второе звено 2. Механизм относительно поворота звеньев, выполненный в виде планетарного винтового механизма с резьбовыми роликами, состоит из винта 3, роликов 4, гаек 5 и 6, смонтированных на вилке, гаек 7 и 8, смонтированных на втором звене.

Винт и ролики выполнены с разнонаправленными участками резьбовой нарезки и цилиндрическими поверхностями 9 и 10.

Вилка первого звена и второе звено содержат механизм регулировки положения гаек, выполненный в виде линейной направляющей 11 и 12 и регулировочного винта 13 и 14.

Редуктор-шарнир работает следующим образом. Винт 3 приводится в движение от двигателя. Ролики 4, получая вращение от винта, совершают планетарное движение, обкатываясь по винту и гайкам 5-8.

Угол наклона винтовой нарезки гаек 5 и 6 и соответствующих сопряженных участков винтовой нарезки роликов совпадают, тем самым ролики, обкатываясь по винту и гайкам, не смещаются относительно гаек 5 и 6. Угол наклона винтовой нарезки у гаек 7 и 8 и соответствующих сопряженных участков винтовой нарезки роликов не совпадают, что приводит к смещению гаек 7 и 8 при обкатывании роликов по ним. Так как на винте и роликах выполнены два разнонаправленных участка винтовой нарезки, а гайки 7 и 8 соединены между собой вторым звеном, при движении роликов происходит угловое перемещение гаек вокруг оси поворота звеньев.

Контактирующие между собой цилиндрические поверхности 9 и 10, выполненные на винте 3 и роликах 4, будут препятствовать изгибу блока роликов в радиальном направлении между разнонаправленными участками винтовой нарезки, тем самым исключая уменьшение количества точек контакта в резьбовых сопряжениях гаек с роликами и повышая долговечность и надежность редуктора. Изготовление указанных цилиндрических участков с диаметром, равным среднему диаметру соответствующей винтовой нарезки ролика и винта, расположенной на участке, контактирующем с вилкой первого звена 1, исключает скольжение в зоне контакта.

Вилка 1 и второе звено 2 редуктора сборные, места крепления гаек смещаются по направляющим 11 и 12 регулировочными винтами 13 и 14. В процессе эксплуатации редуктора, данным смещением обеспечивается выборка зазоров в резьбовых сопряжениях гаек с роликами.

Таким образом, использование предложенного изобретения позволяет создать надёжную конструкцию редуктор-шарнира с возможностью регулировки зазора в резьбовых сопряжениях деталей.

Библиографические ссылки

1. Пат. 2339332 Российская Федерация, МПК А61В 17/66, F16Н 25/22, 1/34. Ортопедический аппарат остеосинтеза / Козырев В.В.; заявитель и патентообладатель Козырев Вячеслав Васильевич. - 2006103056/14; заявл. 02.02.2006; опубл. 27.11.2008, Бюл. №33.

2. АС 1294606 СССР, МПК В25J 17/00. Шарнир манипулятора / Козырев В.В. - №3764294/31-08; заявл. 13.07.1984; опубл. 07.03.1987, Бюл. №9.

Похожие патенты RU2663030C1

название год авторы номер документа
Шарнир манипулятора 1984
  • Козырев Вячеслав Васильевич
SU1294606A1
Автоматизированный ортопедический аппарат внешней фиксации 2017
  • Мамаев Иван Михайлович
  • Морозов Валентин Васильевич
  • Федотов Олег Владимирович
  • Филимонов Валерий Николаевич
RU2657937C1
ПЕРЕДАТОЧНЫЙ МЕХАНИЗМ, РОЛИКО-ВИНТОВОЙ РЕДУКТОР, СОДЕРЖАЩИЙ ПЕРЕДАТОЧНЫЙ МЕХАНИЗМ, И СПОСОБ ЕГО СБОРКИ 2015
  • Дунаев Вадим Игоревич
  • Пустозеров Роман Владимирович
  • Анспук Дмитрий Адамович
  • Федосовский Михаил Евгеньевич
RU2698258C1
Инвертированный ролико-винтовой редуктор 2016
  • Пустозеров Роман Владимирович
  • Федосовский Михаил Евгеньевич
  • Дунаев Вадим Игоревич
RU2629481C1
ОРТОПЕДИЧЕСКИЙ АППАРАТ ОСТЕОСИНТЕЗА 2006
  • Козырев Вячеслав Васильевич
RU2339332C2
ВИНТОВАЯ ПЕРЕДАЧА 2013
  • Блинов Дмитрий Сергеевич
  • Лаптев Иван Александрович
  • Морозов Михаил Игоревич
RU2544033C1
Ролико-винтовой редуктор 2020
  • Иголкин Виталий Алексеевич
RU2731193C1
РЕВЕРСИВНЫЙ ПРОКАТНЫЙ СТАН 1996
  • Панов В.В.
  • Свинин В.И.
  • Токарь В.С.
RU2112614C1
Автомат для гибки изделий из проволоки 1989
  • Молчанов Владимир Владимирович
  • Таратушка Владимир Андреевич
  • Новиков Владимир Владимирович
  • Молчанова Татьяна Владимировна
SU1641490A1
СПОСОБ СБОРКИ ИНВЕРТИРОВАННОГО РОЛИКО-ВИНТОВОГО РЕДУКТОРА 2016
  • Федосовский Михаил Евгеньевич
  • Дунаев Вадим Игоревич
  • Пустозеров Роман Владимирович
RU2628819C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 663 030 C1

Реферат патента 2018 года Редуктор-шарнир

Изобретение относится к области машиностроения. Редуктор-шарнир содержит два звена, первое из которых выполнено в виде вилки, охватывающей второе звено, и механизм относительного поворота второго звена, выполненный в виде планетарного винтового механизма с резьбовыми роликами, винт которого установлен соосно оси поворота звеньев. Каждый резьбовой ролик выполнен с двумя парами участков разнонаправленной винтовой нарезки, взаимодействующих с соответствующими винтовыми нарезками на винте и гайками, смонтированными соосно оси поворота звеньев в проушинах вилки и втором звене. Винт и ролики выполнены с соприкасающимися между собой цилиндрическими поверхностями, расположенными между разнонаправленными участками винтовой нарезки, диаметр которых равен среднему диаметру соответствующей винтовой нарезки ролика и винта, расположенной на участке, контактирующем с вилкой первого звена. Вилка и второе звено содержат механизм регулировки положения гаек, выполненный в виде линейной направляющей и регулировочного винта. В результате обеспечивается повышение долговечности и надежности. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 663 030 C1

Редуктор-шарнир, содержащий два звена, первое из которых выполнено в виде вилки, охватывающей второе звено, и механизм их относительного поворота, выполненный в виде планетарного винтового механизма с резьбовыми роликами, винт которого установлен соосно оси поворота звеньев, а каждый резьбовой ролик выполнен с двумя парами участков разнонаправленной винтовой нарезки, взаимодействующих с соответствующими винтовыми нарезками на винте и гайках, смонтированных соосно оси поворота звеньев в проушинах вилки и втором звене, отличающийся тем, что винт и ролики выполнены с соприкасающимися между собой цилиндрическими поверхностями, расположенными между разнонаправленными участками винтовой нарезки, диаметр которых равен среднему диаметру соответствующей винтовой нарезки ролика и винта, расположенной на участке, контактирующем с вилкой, при этом вилка и второе звено содержат механизм регулировки положения гаек, выполненный в виде линейной направляющей и регулировочного винта.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2018 года RU2663030C1

Шарнир манипулятора 1984
  • Козырев Вячеслав Васильевич
SU1294606A1
ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ ХРОМАТОГРАФА 0
  • Е. В. Фудим А. М. Стукалов
SU164459A1
СОСТАВНОЙ РЕДУКТОР 1991
  • Шалаев Фридрих Николаевич
RU2051300C1
Подъемное устройство для погрузки длинных предметов на открытую платформу подвижного состава 1929
  • Николаев В.П.
SU16378A1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАТЕГОРИИ ВЗРЫВЧАТОСТИ УГОЛЬНОЙ ПЫЛИ 0
  • Ф. М. Гельфанд, Г. В. Ненароков, Г. И. Вьюгов Г. Н. Крикунов
SU174820A1

RU 2 663 030 C1

Авторы

Кочетов Денис Олегович

Мамаев Иван Михайлович

Морозов Валентин Васильевич

Степенькин Александр Владимирович

Даты

2018-08-01Публикация

2017-09-25Подача