Шариковинтовой механизм с заходным участком на винте Советский патент 1985 года по МПК F16H25/22 

Изобретение относится к машиностроению и используется в механизмах подач и перемещений приборов и металлорежущих станков. Известен шариковинтовой механиз с заходным участком на винте для ш рик ов размещенных в канавках винта, заходный участок выполнен в ви де дуги окружности, хорды которой наклонены под углом 45° к оси винта, а длина дуги равна 0,3-0,8 радиуса шарика . Недостатком известного механизм является возможность заклинивания шариков, что понижает надежность механизма. Цель изобретения - повьш1ение на дежности механизма в работе. Указанная цель достигается тем, что в шариковинтовом механизме с заходным участком на винте для шар ков, размещенных в канавках винта, заходный участок выполнен в виде к нусной фаски с диаметром, равным диаметру впадин винтовой .канавки, и углом конусности, определяемым из соотношения ft ancte- р о 5tn о( и его длиной L-R ) Si И у о( - угол подъема винтовой канавки; t - угол передачи силы; У - угол конусности; р - угол трения; ti- длина захоДного участка; К„- радиус шарика. На фиг.1 изображен шариковинтов механизм, общий вид, разрезу на фиг.2 - заходный участок на винте; на фиг.З - пространственное изобра жение заходного участка; на фиг.4схема определения длины заходного участка. Шариковинтовой механизм с заход Ж1М участком на винте содержит винты 1 и 2, соединенные между собой. На наружной поверхности винтов нарезана винтовая канавка 3, в которой размещены шарики 4, воспринимающие силовую нагрузку передачи. Гайка 5 имеет канавки 6. Заходный участок 7 выполнен в виде конусной фаски с начальньм диаметром d. , равньм диаметру впадин винтовой канавки на винте. Соединение винта 1 с винтом 2 осуществляется по центрирующему пояску 8 при помощи соединительной, обычно мелкой резьбы 9. Предотвращение свинчивания соединительной резьбы производится за счет сил треНия, возникающих при ее затяжке, либо стопорньми элементами. С целью согласования шагов винтовой нарезки двух винтов между их торцами может быть предусмотрена установка пригоняемого по торцам компенсационного кольца 10. Наружный диаметр этого кольца равен начальному диаметру с1ц фаски. Шариковинтовой механизм с заходным участком на винте работает следующим образом. Гайка 5 проходит зону стыка. При нескольких группах шариков та из них, что; проходит место стыка, не нагружена осев№1 усилием переда 1И. Эту нагрузку воспринимают соседние группы (витки) пары. Шарики, перекатьшаясь по профилю винтовой канавки, выходят из канавок одного из винтов и попадают в канавку второго. Какой-то промежуток они находятся в зоне, где канавка отсутствует. Однако высыпания шариков не происходит, так как они удерживаются винтовыми канавками гайки. Не происходит и заклинивания, так как угол конусности выбран таким, чтобы в пространстве угол подъема наклонной плоскости, по которой перемещаются шарики, в зоне, где на винте отсутствует канавка, не пре- вьш1ал угла трения передачи, т.е. (ф1Г.З) . Из dadb находим значение угла конусности . Da caSi(«(j act ccf tg р где о( - угол подъема винтовой канавки, , откуда ЧР . fi: acct Ginc Анализ данной формулы для реальньпс значений углов подъема витка и углов трения показывает, что угол конусности у находится в следующих пределах: 16° i 23° П , 31 При таком пологом угле наклона уже в начале витка профиль канавки получается двухсторонним (фиг.4). Длина двухзаходного участка винта определена также из условия полу чения на конусе двухстороннего профиля канавки и наличия контак та в пределах конуса, а не вне его. Так, в самомначале заходного участка (фиг.4), где еще нет канав ки, шарик касается заходного конуса в точке а . По мере подъема шарика канавка имеет сначала односторонний профиль, а затем двухсторонний, причем на пологой стороне профиля при угле передачи В точка контакта С находится на теле конуса. Таким образом, дпина заходного участка должна быть по крайней мере не меньше отрезка bf . . Из чертежа (фиг.4) находим: Из 4 осе: ,-sin(B-y) , df ea Ra-oe Ru, l-sin(B-V)j . 8 u А ujc j bf .. l-sin(B-lf) Из Д bdf: .. Таким образом, длина заходного участка, выполненного в виде конусной фаски, определяется по формуле 1-51п() Шариковинтовой механизм с заходным участком на винте предотвращает выпадение шариков из канавки либо заклинивание их в местах отсутствия канавки, что позволяет производить стыковку шариковых винтов. Это дает возможность создания станков с длинными ходами салазок, в 2-3 раза превьш1ающими известные. Кроме того, обеспечивается упрощение сборки цельных шариковых винтов при напичии заходного участка..

ШАРИКОВИНТОВОЙ МЕХАНИЗМ С ЗАХОДНЫМ УЧАСТКОМ НА ВИНТЕ для шариков, размеченных в канавках винта, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности механизма Б работе, заходный участок выполнен в виде конуснсЛ фаски с диаметром, равным диаметру впадины винтовой канавки, и углом конусности, .определяемьм из соотношения K arctg 5 5ih«. и его длиной L-R . -- ПГу где Ы - угол подъема винтовой канавки, Ь - угол передачи силы; У - угол конусности J { -угол трения-, -длина заходного участка; Яц,- радиусе шарика.

-щ

а

Фиг.З