Шариковый винтовой механизм Советский патент 1984 года по МПК F16H25/22 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах машин и механизмов, Известен шариковый винтовой механизм, содержащий винт, гайку, шарики вдаимодейсфвующие с винтом и гайкой, устройство для циркуляции шариков, выполненное в гайке в виде вкладьш1а с каналом возврата. Длина канала возврата после сборки имеет различну величину у . Недостатком указанного механизма является низкая плавность, так как коэффициент передачи усилия в канале возврата имеет малые значения и в связи с этим величина силы выталкивания шарика не достаточна для плавного Bxofia его в натяг. Цель изобретения - повышение плавности работы механизма. Указанная цель достигается тем, что в шариковом винтовом механизме, содержащем винт, гайку, шарики, взаимодействующие с винтом и гайкой, устройство для циркуляции шариков, выполненное в гайке в виде вкладьш1а с каналом возврата, отношение Kg шага резьбы к длине канала возврата выбрано в пределах. 2,008 Kg & 2,022 На фиг.1 изображен шариковый винтовой механизм, общий на фиг.2 разрез А-А на фиг.1;- на фиг.З то же, иное расположение шариков в канале возврата и иная длина канала возврата; на фиг.4 - вкладаш с шариками в увеличенном масштабе; на фиг фиг.З - график изменения коэффициент передачи усилия в канале возврата в зависимости от изменения его длины Шариковый винтовой механизм срдержит винт 1, гайку 2, шарики 3, расположенные в витках резьбы и гайки, вкладыш 4 канала 3 возврата шариков, Вкладьш 4 установлен в сквозное окно гайки 2. Канал 3 воз. I врата во вкладаш1е имеет участки (фиг.4) а, б, в и г входа (выхода) шариков в натяг, в участке г шарики находятся с зазором. Дпина канала возврата измеряется между точками а и г. Шариковый винтовой механизм рабо тает следующим образом. При движении гайки относительно винта шарик, наводящийся перед кана лом возврата в момент выхода из натяга, действует с силой F на первы шарик в канале возврата (фиг,4). В силу, существования трения со стенками канала возврата, с поверхнос1;ью винта и различия в пространственном расположении толкающего и выталкивающего шариков, сила выталкивания F второго шарика, направленная по касательной к траектории движения центра шариков, будет меньше силы F, а сила выталкивания F третьего шарика будет меньше F и т.д. Таким образом, последний шарик в канале возврата имеет силу выталкивания F, Kf,,j F , щ . Процесс передачи усилия проКдолжается до тех пор, пока в канале возврата не выберутся все зазоры и последний шарик, получив силу F, не войдет в натяг. Коэффициент пропорциональности между силами F и F. называется коэффициентом передачи усилия в канале возврата шарикового винтового механизма. Плавность работы зависит от величины Кц. При входе шариков в натяг желательно, чтобы на него действовала как можно большая сила Ff, . В этом случае самозаклинивание шариков происходит более плавнл, так как ошибка места сопряжения канала возврата с резьбой гайки, вызванная их изготовлением, оказывает меньшее влияние, На фиг.2 показано расположение шариков, когда имеет максимальное значение, на фиг.З - минимальнов. Результаты расчета на ЭВМ представлены на фиг.З. Как следует из графика, максимальное значение 0,6. В этом случае канал возврата имеет оптимальную длину, т.е. 1 Kg t, где t - шаг резьбы, 2,008 Kgt2,022, а расположение шариков соответствует расположению на фиг.2. С изменением этой д2шны на вепичииу + и 1 мм коэффициент К(,и снижается и может достигать . л . ч. значения 0,3. Граничные значения коэффициента Kg соответствуют минималь ному ( 2,18, Кр 2,008) и максимальному ( 71 ,6,03, Kg 2,022) углу наклона витков резьбы % , предусмотренные нормально станкостроения Н23-7. Предлагаемый шариковый винтогюй механизм обладает высокой плавностью работы, что влечет за собой увеличение долговечности в 1,1-1,2 раза.

АА

АА

(Риг.з

ШАРЖОВЫЙ ВИНТОВОЙ МЕХАНИЗМ, содержащий винт, гайку, шарики, взаимодействующие с винтом и гайкой, устройство для циркуляции шариков, выполненное в гайке в виде вкладьша с каналом возврата, отличающийся тем, что, с целью по- вышения плавности работы механизма, отношение Kj шага резьбы к длине канала возврата выбрано в пределах 2,008 Kj 2,022. (Л эо ;о : х :

раг.4

Ж

Л1-3 2 -1 и i-1 2 J f i-S -ulHH

фиг. 5