Электромеханический привод поступательного действия Российский патент 2018 года по МПК F16H25/22 

Описание патента на изобретение RU2671662C2

Изобретение относится к области машиностроения, предназначено для преобразования электрической энергии в энергию поступательного движения и может быть использовано в летательных аппаратах, робототехнике и других областях техники.

Известен электромеханический мини-привод поступательного действия, патент RU №2526366, МПК F16H 25/22, опубликован 20.08.2014 г. Конструкция привода содержит электродвигатель, промежуточную передачу и шариковинтовую передачу, включающую винт и сепаратор с телами качения, размещенный в корпусе с внутренней цилиндрической поверхностью, при этом сепаратор с телами качения является входным звеном, а винт выходным.

Достоинствами этого привода являются простота конструкции из-за отсутствия внутреннего винтового профиля и исключение возможности заклинивания, т.к. каждое тело качения находится в отдельном гнезде сепаратора.

Этот патент принят за прототип.

Недостатком прототипа являются невысокая нагрузочная способность и относительно большой момент инерции, т.к. входным звеном является сепаратор с телами качения, а выходным звеном винт, расположенный внутри сепаратора.

Целью предполагаемого изобретения является повышение нагрузочной способности привода при упрощении и удешевлении конструкции.

Заявленный технический результат достигается тем, что электромеханический привод поступательного действия, содержащий электродвигатель, редуктор с промежуточными передачами и винтовую передачу с винтом и сепаратором с телами качения, дополнительно использующий в качестве входного звена вращающийся винт, а выходным звеном является гайка, выполненная в форме поршня, состоящего из сепаратора с гнездами, в которых размещены тела качения, и корпуса с гладкой цилиндрической внутренней поверхностью, сепаратор и корпус расположены коаксиально и жестко соединены между собой по торцам сепаратора так, что тела качения, в процессе работы привода, постоянно контактируют с поверхностью профиля винта, внутренней поверхностью профиля гайки и поверхностями гнезд сепаратора, расположенных по винтовой линии с шагом, равным шагу винта, при этом в качестве тел качения используются шарики или ролики, выполненные с коническими торцевыми поверхностями и сферическими вершинами, причем конусность продольного профиля ролика соответствует конусности продольного профиля винтовой линии винта.

Техническая сущность изобретения поясняется чертежами, на которых представлены:

На фиг. 1 - продольный разрез электромеханического привода, содержащего винтовую передачу с сепаратором, в гнездах которого размещены шарики.

На фиг. 2 - продольный разрез участка электромеханического привода, содержащего винтовую передачу с сепаратором, в гнездах которого размещены ролики.

На фиг. 3 - фрагмент продольного разреза гайки, содержащей промежуточное звено - вращающуюся втулку.

Электромеханический привод содержит винт 1 и гайку 2, которая выполнена составной, включающей в себя сепаратор 3, размещенный в корпусе 4. Сепаратор 3 и корпус 4 расположены коаксиально и жестко соединены между собой донышками 5 и 6 по торцам сепаратора 3. В гнездах сепаратора 3 размещены тела качения шарики 7 или ролики 8. Гнезда сепаратора 3 расположены по винтовой линии с шагом равным шагу винта. Гнезда сепаратора 3 под шарики 7 имеют цилиндрическую форму, а гнезда под ролики 8 форму параллелепипедов, располагающихся вдоль продольной оси винта с равным шагом и по винтовой линии на одинаковом расстоянии друг от друга. Корпус 4 гайки 2 выполняет функцию поршня аналогично как в гидравлическом цилиндре. Внутренняя часть корпуса 4 выполнена в виде гладкой цилиндрической поверхности 9, с которой контактируют тела качения шарики 7 или ролики 8. Ролики 8 выполнены с коническими торцевыми поверхностями 10. Угол конической поверхности ролика 8 соответствует углу наклона винтовой линии винта. Винт 1 передачи соединен через промежуточную передачу 12 с электродвигателем 11. Корпус 4 гайки 2 может содержать промежуточное звено - вращающуюся втулку 13 роликами 14, расположенными между внутренней цилиндрической поверхностью корпуса 4 и наружной поверхностью втулки 13.

Электромеханический привод поступательного действия работает следующим образом.

При наличии крутящего момента на электродвигателе 11 и промежуточной передаче 12, винтовой профиль винта 1, контактирующий с телами качения, передает усилие через тела качения на сепаратор 3 и корпус 4. Усилие, передаваемое на сепаратор 3, вызывает сложное движение сепаратора: вращательное и поступательное. При наличии цапфы на конце гайки 2 (на чертежах не показано), ограничивающей вращательное движение, гайка 2 будет совершать только поступательное движение. Усилие, передаваемое телами качения 7 или 8 на корпус 4, вызывает вращательное движение тел качения 7 или 8 относительно корпуса 4 и в гнездах сепаратора 3. В передаче с роликами 8, последние контактируют с сепаратором 3 по образующей конической поверхности. При наличии промежуточной втулки 13 с роликами 14, усилие, передаваемое телами качения винтовой передачи, приводит втулку во вращение относительно ее продольной оси, которое выравнивает скорости тел качения винтовой передачи и сокращает трение скольжения.

Таким образом, в качестве выходного звена электромеханического привода использована гайка винтовой передачи, расположенная снаружи винта и состоящая из коаксиально расположенных корпуса, выполняющего функцию поршня, и сепаратора с телами качения, которые контактируют с гладкой внутренней цилиндрической поверхностью корпуса. Такая конструкция привода обеспечивает: малый момент инерции, так как входящим звеном является вращающийся винт, расположенный внутри сепаратора; а также высокую нагрузочную способность, которая дополнительно увеличивается при использовании в качестве тел качения -роликов определенной формы.

Похожие патенты RU2671662C2

название год авторы номер документа
КОНСТРУКЦИЯ ПРИВОДА 2021
  • Поезжаева Елена Вячеславовна
  • Тонков Евгений Юрьевич
  • Кучев Дмитрий Николаевич
  • Веснин Михаил Александрович
RU2766637C1
ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ МИНИ-ПРИВОД ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ 2012
  • Борисов Михаил Васильевич
  • Крылов Николай Валерьевич
  • Степанов Вилен Степанович
  • Самсонович Семен Львович
  • Огольцов Игорь Иванович
  • Оболенский Юрий Геннадьевич
RU2526366C2
Электромеханический привод поступательного действия 2022
  • Щербина Роман Сергеевич
  • Евсин Марк Геннадьевич
RU2786248C1
Резервированный электромеханический силовой минипривод 2020
  • Абдулин Рашид Раисович
  • Большаков Вадим Владимирович
  • Заец Виктор Федорович
  • Зудилин Алексей Сергеевич
  • Крылов Николай Валерьевич
  • Ларин Александр Петрович
  • Оболенский Юрий Геннадьевич
  • Рожнин Николай Борисович
  • Самсонович Семен Львович
  • Стиценко Артем Николаевич
  • Хлупнов Андрей Юрьевич
  • Подшибнев Владимир Александрович
RU2740466C1
Электромеханический силовой минипривод с вращательным или поступательным движением выходного звена в модульном исполнении 2015
  • Самсонович Семен Львович
  • Огольцов Игорь Иванович
  • Лалабеков Валентин Иванович
  • Степанов Вилен Степанович
  • Крылов Николай Валерьевич
  • Красковский Николай Владимирович
  • Макарин Михаил Александрович
  • Фурс Егор Владимирович
  • Дмитриев Андрей Владимирович
  • Рожнин Николай Борисович
  • Оболенский Юрий Геннадьевич
RU2611471C2
СИЛОВОЙ МИНИ-ПРИВОД ПЕТЛЕОБРАЗНОЙ ФОРМЫ 2012
  • Довгалёнок Владимир Маркович
  • Крылов Николай Валерьевич
  • Левин Александр Владимирович
  • Самсонович Семен Львович
  • Ситин Дмитрий Анатольевич
  • Степанов Вилен Степанович
  • Мамаев Геннадий Александрович
  • Фролов Алексей Викторович
  • Грачев Дмитрий Сергеевич
RU2519612C2
АДАПТАЦИОННЫЙ ШАРИКОВИНТОВОЙ ПРИВОД ВАСИЛЬЕВА 2003
  • Васильев Г.В.
RU2238456C1
Винтовая пара и планетарная передача на её основе 2020
  • Становской Виктор Владимирович
  • Казакявичюс Сергей Матвеевич
  • Попов Алексей Владимирович
  • Шестаков Александр Александрович
  • Ежков Константин Олегович
  • Становской Александр Викторович
RU2752356C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВОЗВРАТНО-ВИНТОВОГО ДВИЖЕНИЯ В ОДНОСТОРОННЕЕ ВРАЩАТЕЛЬНОЕ 1993
  • Васильев Геннадий Владимирович
RU2082048C1
Электромеханический рулевой привод вращательного действия 2018
  • Абдулин Рашид Раисович
  • Крылов Николай Валерьевич
  • Майорова Светлана Юрьевна
  • Рожнин Николай Борисович
  • Подшибнев Владимир Александрович
  • Самсонович Семен Львович
  • Сурков Алексей Владимирович
  • Хлупнов Андрей Юрьевич
RU2678385C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 671 662 C2

Реферат патента 2018 года Электромеханический привод поступательного действия

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к преобразованию вращательного движения в поступательное. Электромеханический привод поступательного действия содержит винт и гайку. Гайка состоит из сепаратора, в гнездах которого расположены тела качения, и корпуса с гладкой внутренней цилиндрической поверхностью. Сепаратор и корпус расположены коаксиально и жестко соединены между собой по торцам сепаратора донышками. Тела качения постоянно контактируют с поверхностями профиля винта, корпуса гайки и гнездами сепаратора, при этом гнезда сепаратора расположены по винтовой линии с шагом, равным шагу винта. В качестве тел качения могут применяться как шарики, так и ролики, выполненные с коническими торцевыми поверхностями и сферической вершиной, угол конуса которых соответствует углу наклона винтовой линии винта. Достигается увеличение нагрузочной способности. 3 ил.

Формула изобретения RU 2 671 662 C2

Электромеханический привод поступательного действия, содержащий электродвигатель, редуктор с промежуточной передачей и винтовую передачу с винтом и сепаратором с телами качения, отличающийся тем, что входным звеном винтовой передачи является вращающийся винт, а выходным звеном - гайка, выполненная в форме поршня, состоящего из сепаратора с гнездами, в которых размещены тела качения, и корпуса с гладкой цилиндрической внутренней поверхностью, сепаратор и корпус расположены коаксиально и жестко соединены между собой по торцам сепаратора так, что тела качения, в процессе работы привода, постоянно контактируют с поверхностью профиля винта, внутренней поверхностью профиля гайки и поверхностями гнезд сепаратора, расположенных по винтовой линии с шагом, равным шагу винта, при этом в качестве тел качения используются шарики или ролики, выполненные с коническими торцевыми поверхностями и сферическими вершинами, причем конусность продольного профиля ролика соответствует конусности продольного профиля винтовой линии винта.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2018 года RU2671662C2

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ МИНИ-ПРИВОД ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ 2012
  • Борисов Михаил Васильевич
  • Крылов Николай Валерьевич
  • Степанов Вилен Степанович
  • Самсонович Семен Львович
  • Огольцов Игорь Иванович
  • Оболенский Юрий Геннадьевич
RU2526366C2
Шариковинтовой механизм 1987
  • Куцын Марьян Андреевич
  • Хорольский Иван Николаевич
  • Завирохин Иван Георгиевич
SU1516683A1
ВИНТОВАЯ ПАРА С ТРЕНИЕМ КАЧЕНИЯ 0
SU202672A1
Шарикоподшипниковый винтовой механизм 1986
  • Моталов Петр Михайлович
  • Сидорычев Михаил Модестович
SU1357637A1
Скребковый двухцепной конвейер 1952
  • Гридин А.Д.
  • Клорикьян С.Х.
  • Самойлюк Н.Д.
  • Шкель Г.К.
SU99091A1
US 2966071 A1, 27.12.1960
US 4920817 A1, 01.05.1990
US 4229983 A1, 28.10.1980.

RU 2 671 662 C2

Авторы

Заец Виктор Федорович

Абдулин Рашид Раисович

Хлупнов Андрей Юрьевич

Зудилин Алексей Сергеевич

Стиценко Артем Николаевич

Самсонович Семен Львович

Борисов Михаил Васильевич

Шибанов Максим Игоревич

Ведешкин Юрий Владимирович

Дмитриев Андрей Владимирович

Гречишкина Наталья Владимировна

Даты

2018-11-06Публикация

2017-02-10Подача