Устройство для преобразования вращательного движения в поступательное Советский патент 1984 года по МПК F16H25/20 

Изобретение относится к устройст- вам преобразования движения и может быть использовано в различных областях техники. Известно устройство для преобразо вания вращательного движения в поступательное, содержащее корпус, расположенный в нем стержень и элементы передачи движения , которые выполнены в виде шариков fl 3Недостатком известного устройства является низкая долговечность, обусловленная высокими контактными давлениями в зонах взаимодействия шариков и стержня., Цель изобретения - повьшение долговечности устройства. Указанная,цель достигается тем, что устройство для преобразования вращательного движения в поступательное, содержащее корпус, расположенный в нем стержень и элементы передачи движения, снабжено натяжным механизмов, элементы передачи движения вьтолнены в виде шкивов, часть из которых расположена равномерно по окружности на корпусе, а другая часть связана с натяжным механизмом, и взаимодействующих со шкивами канатов бесконечной длины, равномерно уавитых 1C постоянным угловым смещением на стержень. На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство, разрез;на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вариант исполнения устройства. Устройство для преобразования вра щательного движения в поступательное содержит корпус 1, расположенный в нем стержень 2 и злементы 3 передачи движения с корпуса 1 на стержень 2. Устройство снабжено также натяжным механизмом, вьшолненнь1м в виде разме щенной в корпусе 1 с возможностью поступательного движения каретки 4. Элементы передачи движения выполнены в виде шкивов 5, часть из которых расположена равномерно по окружности на торце 6 корпуса 1, а другая часть связана с кареткой 4 натяжного механизма, и взаимодействующих со шкивами канатов бесконечной длины, заведенных в ручьи шкивов 5 и равномерно навитых .с постоянным угловым смещением на стержень 2. Каретка А установлена в продольных пазах (не показаны) корпуса 1 и связана резьбовым соединением с гайкой 7, перемещение которой в осевом направлении ограничивается буртом 8 Корпуса 1 и крьш1кой 9. Устройство работает следующим образом. . При вращении гайки 7 каретка 4 начина ет перемещаться в продольном направлении, изменяя тем самым расстояние между шкивами 5, расположенными на корпусе 1 и каретке 4 соответственно. При этом в канатах выбирается слабина и их навитые на стержень 2 участки плотно облегают последний, а сами канаты занимают симметричное относительно некоторой поперечной плоскости положение. При вращении корпуса 1 относительно стержня 2 в единицу времени на его тело с одного конца набегают, а с, другого конца сбегают одинаковые отрезки канатов. При отсутствии про скальзывания канатов относительно стержня 2 корпус 1 перемещается в осевом направлении на величину подъема винтовой линии сбегающего (набеганхцего) отрезка каната. При этом на величину этого же отрезка и в том же направлении происходит перемещение канатов по шкивам 5, вызывая вращение последних. Характер перемещений элементов соединения не изменяется, если вращать стержень 2.относительно корпуса 1 . Работа устройства в нагруженном состоянии принципиально не отличается от работы без нагрузки и кинематическая определенность взаимных перемещений не изменяется. Отличие заключается в следующем. В ненагруженном состоянии на стержень 2 действуют внешние силы со стороны канатов, нейтрализующих действие друг друга из-за симметричного положения самих канатов. При нагружении на стержень начинает действовать неуравновешенная сила, в результате чего состояние равновесия стержня 2 нарушена и. он начинает перемещаться в направлении этой силы. В предлагаемом устройстве перемещение (осевом) вызывает такое изменение схемы сил со стороны канатов, которое препятствует этому перемещению с прямо пропорционально возрастающей интенсивностью. Таким образом, перемещение стержня 2 прекращается тогда, когда равнодействующая сил сопротивления приводит алгебраическую

схему всех сил, действующих на стержень 2, к нулю. Таким образом,исходное положение устройства, находящегося под нагрузкой характеризуется ассимметричностью положения канатов.

В результате этого при работе соединения имеет место неравенство шаговых расстояний на концах спиральных участков (со стороны сбегающих витков шаг больше; со стороны набегающих шаг меньше). Такое различие в шаговых расстояниях вызывает со стороны сбегающих витков некоторое скольжение по поверхности стержня 2 канатов, что отрицательно сказывается на их сроке службы. С целью ослабления влияния этого явления целесообразно увеличивать число канатов. Увеличение числа к-анатов практически можно осуществлять в любом количестве путем наращивания однотипных элементов, агрегатируя их в один узел (фиг. 3). Такое агрегатирование полезно с точки зрения улучшения условий контакта канатов со стержнем и с точки зрения получения возможности увеличивать нагрузочную способность- всего устройства путем увеличения числа

составных элементов без увеличения поперечных габаритов. Для улучшения условий совместной работы составных элементов агрегатированного. узла система натяжения канатов может осу.ществляться и другими известными в технике способами без изменения межцентрового расстояния между шкивами.

Использование изобретения возможно практически во всех областях техники. Так, например, если в качестве винта применяют кабель, трос и т.д., то на базе предлагаемого устройства могут быть созданы различного рода транзитные лебедки, натяжные устройства со значительным снижением массогабаритных параметров. Предлагаемое устройство може.т лечь в основу самоходных устройств, перемещающихся по канату-проводнику (лифты, передача груза между судами и т.д.); по гладкому стержню (элементы машин и механизмов); различного рода подъемно-опускныхустройств; сельскохозяйственных машин без ручного управления, использующих, например, троспроводник как опорную базу для выполнения земельных работ и т.д.

.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ В ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ, содержащее корпус, расположенный в нем стержень и элементы передачи движения, отличаю1Ц е е с я тем что, с целью повышения долговечности, оно снабжено натяжным механизмом, эл€ менты передачи движения выполнены в виде шкивов, часть из которых расположена равномерно по окружности на корпусе, а другая часть связана с натяжным механизмом, и взаимодействующих со шкивами канатов бесконечно длины, равномерно навитых с постоянным угловым смещением на стержень.