Механизм перемещения рабочего органа (его варианты) Советский патент 1986 года по МПК F16H25/22 

2. Механизм перемещения рабочего органа, содержащий ходовой щариковый винт и гайку с устройством предохранения от проворота, связываемую с рабочим органом через устройство компенсации перекосов и биений, отличающийся тем, что, с целью по- выщения нагрузочной способности кинематической точности и достижения компактности, устройство компенсации выполнено в виде вилки, охватывающей ходовой винт с

Изобретение относится к станкостроению, в частности к прецизионному станкостроению.

Цель изобретения - повышение нагрузочной способности и кинематической точности за счет обеспечения возможности беззазорной компенсации перекосов, биений и неточностей сборки, а также достижение компактности.

На фиг. 1 показан первый вариант механизма перемещения рабочего органа, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг. 5; на фиг. 7 - второй вариант механизма перемещения рабочего органа, продольный разрез; на фиг. 8 - то же, вид сверху; на фиг. 9 - разрез Д-Д на фиг. 7; на фиг. 10 - вид Е на фиг. 7;

Подвижный рабочий орган-стол 1 имеет возможность перемещения по направляющим 2 станины 3 станка.

Механизм перемещения рабочего органа содержит шариковый винт 4 и шариковую гайку 5.

По первому варианту конструкции механизма с каждой из торцовых сторон гайки 5 расположены две пары перпендикулярных друг другу продольно ориентированных упругих лент 6 и 7, связывающие своими полуцилиндрическими концами 8 кронштейны 9, которые с помощью винтов 10 закреплены на столе 1, с корпусом гайки 5 - через плавающие промежуточные кольца 11. Средство установочной регулировки пред- натяжения системы лент 6 содержит винт 12 с коническим концом, взаимодействующим с коническим углублением 13, выполненным в основании кронштейна 9 эксцентрично оси винта 12. Устройство предохранения гайки 5 от проворота содержит кронштейн 1,4, закрепленный на гребне 15 корпуса гайки 5. На консольной оси 16, параллельной оси ходового винта 4, установлен ролик 17, взаимогайкой и устанавливаемой в подшипниках качения с преднатягом на рабочем органе перпендикулярно оси ходового винта, на концах вилки выполнены проушины со сферическими шарнирами, на гайке - выступы с проушинами и сферическими шарнирами, связанными с шарнирами вилки тягами, толкателями, размещенными вдоль гайки по обе ее стороны, а длина тяг-толкателей меньше или равна длине гайки.

действующий с пазом дополнительного кронштейна 18, закрепленного на рабочем органе-столе 1. Полуцилиндрические концы 8 лент 6 закреплены винтами 19 с выпуклыми шайбами 20 соответственно к кронштейнам 9

и промежуточным кольцам 11. Пара лент 7, расположенная в вертикальной плоскости, соединяет промежуточные кольца II с гребнем 15 также с помощью винтов 19 с выпуклыми щайбами 20. По обоим торцам

гайки 5 на ходовом шариковом винте 4 установлены гайки-счишалки: внутренняя 21 и наружная 22. Внутренняя 21 оснащена воротником 23, имеющим тангенциальные прорези 24, формирующие счищающие кромки 25. Наружная гайка-счищалка 22 оснащена тангенциальными прорезями 24 и счищающими кромками 25. Гайки-счищалки 21 и 22 предохранены от проворота щпонкой 26, закрепленной на кронштейне 9.

П-о второму варианту конструкции механизма устройство компенсации перекосов и биений выполнено в виде оси 27 с,вилкой 28, охватывающей гайку 29 и взаимодействующей с ней. Ось 27 установлена на подшипниках с преднатягом 30 в стакане 31, закрепленном винтами к столу 1. В вилке 28 выполнены проушины 32, в которых на осях 33 в сферических подшипниках 34 установлены концы тяг-толкателей 35. Противоположные концы тяг-толкателей 35 присоединены к проушинам 36, выполненным в корпусе

гайки 29, с помощью осей 33 и сферических подшипников 34. Сферические подшипники 34 снабжены зашитными шайбами 37.

Меха-низм перемещения рабочего органа по первому варианту конструкции работает следующим образом.

При вращении винта 4 гайка 5 со своим корпусом и выполненным на нем гребнем 15 перемещается поступательно вдоль винта. При этом гайка 5 удерживается от проворота пазом закрепленного к столу 1 дополнительного кронштейна 18, на который опи

рается прикрепленный к гайке 5 самоуста- навливающийся ролик 17.

Поступательное перемещение гайки 5 передается столу 1 через систему лент 6 следующим образом (фиг. 1 и 2), от гребня 15 гайки 5 парой лент 7, расположенных в вертикальной диаметральной плоскости, на промежуточное кольцо 11 и, далее, от промежуточного кольца 11 через пару лент 6, расположенных в горизонтальной диаметральной плоскости, на кронштейны 9 стола 1.

Ввиду того, что ленты 6 или 7 могут работать только на растяжение, при перемещении гайки 5 со столом 1 влево работает правая от гребня 15 гайки 5 часть системы лент; при перемещении гайки 5 со столом 1 вправо - левая часть системы лент. При этом, так как ленты могут работать только на растяжение, для избежания люфтов и скачков при реверсе стола система лент 6 или 7 преднатягивается путем установочной осевой сдвижки в противоположные стороны кронштейнов 9 относительно стола 1 за счет ввинчивания винтов с коническими концами в конические углубления 13 кронштейнов 9, после чего кронштейны 9 окончательно закрепляются винтами.

При поступательном перемещении гайки 5 совместно со столом 1, ее биения и перекосы столу 1 не передаются, так как полностью компенсируются упругим поперечным изгибом взаимно перпендикулярных пар лент 6 или 7, биения и перекосы гайки 5 в горизонтальной ПЛОСКОСТИ компенсируются вертикальной парой лент 7, а биения и перекосы гайки в вертикальной плоскости - горизонтальной парой лент 6.

Все остальные разнонаправленные перекосы и биения гайки компенсируются совместной упругой поперечной податливостью двух взаимно перпендикулярных пар лент.

При поступательном перемещении гайки 5 ролик 17 устройства предохранения гайки от проворота компенсирует ее биения и перекосы за счет перекатывания по боковой стенке паза дополнительного кронштейна 18. При этом возможная непараллельность упомянутой стенки паза к оси 16 ролика 17 компенсируется самоустанавливающимся сферическим подшипником ролика 17.

Поперечная относительная подвижность при компенсации перекосов и биений гайки 5 и ролика 17 не передает на стол 1 практически никаких боковых усилий, поскольку поперечная податливость упругих лент весьма

5

велика, а ролик 17, смонтированный на подшипнике качения, перекатывается по пазу с пренебрежимо малым коэффициентом трения качения.

Механизм перемещения рабочего органа по второму варианту конструкции работает следующим образом.

Усилия для перемещения стола 1 в прямом и обратном направлениях передаются тягами-толкателями 35 от гайки 29 к вил0 ке 28.

Непараллельность (перекос) ходового винта 4 относительно направляющих 2 стола 1, а также равномерная раздача осевого усилия на обе тяги-толкатели 35 обеспечивается за счет возможности свободного поворота оси 27 с вилкой 28 вокруг вертикальной оси, перпендикулярной оси ходового винта 4. Непараллельность (перекос) ходового винта 4 относительно направляющих 2 стола 1 в вертикальной плоскости, а также все

0 вертикальные смещения и биен1 я гайки 29 компенсируются поворотом тяг-толкателей 35 вокруг горизонтальных осей их сферических шарниров.

Все смещения и биения гайки 29 в го5 ризонтальной плоскости компенсируются поворотом сферических шарниров тяг-толкателей 35 вокруг их вертикальных осей, параллельных оси качения вилки 28.

Наконец, возможный поворот тяг-толкателей 35 вокруг их продольной горизонталь0 ной оси, не являющийся необходимым для компенсации смещений, локализуется упругими защитными шайбами 37.

Отсутствие люфтов и зазоров в продольном направлении при перемещении и при реверсе стола обуславливается установочным преднатягом подшипников 30 качения на оси 27, а также заводским (построечным) преднатягом сферических шарнирных подшипников.

Устройство для предохранения гайки 29

0 от проворота, а также для защиты от загрязнений работает во втором варианте конструкции принципиально так же, как и в первом.

Исполнение по второму варианту конструкции при соосном винту 4 приложении

результирующего усилия обеспечивает существенное сокращение габарита механизма по длине, т.е. тяги-толкатели 35 симметрично размещаются по обе стороны гайки 29 и не превышают ее длину, т.е. и габарит механизма по длине не превышает длину гайки 29.

Фиг 2

1. Механизм перемещения рабочего органа, содержащий ходовой шариковый винт и гайку с устройством предохранения от проворота, связываемую с рабочим органом через устройство компенсации перекосов и биений, отличающийся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности, кинематической точности и достижения компактности, устройство компенсации выполнено в виде двух промежуточных колец, установленных концентрично с обеих сторон гайки, связывающих кольца с гайкой и рабочим органом двух пар, перпендикулярных одна другой, и диаметрально расположенных продольных упругих лент с полуцилиндрическими концами для крепления их кронштейнов, устанавливаемых с возможностью установочного перемещения в осевом направлении и фиксации на рабочем органе, имеющем для этого винты с коническими концами, предназначенными для взаимодействия с ответными отверстиями кронштейнов рабочего органа, закрепленного на рабочем органе дополнительного кронштейна с параллельным оси ходового винта пазом, а устройство предохранения от проворота представляет собой консольно закрепленный на § гайке ролик с осью, параллельной оси ходового винта, взаимодействующий с пазом дополнительного кронштейна. (Л tc о со CD fS S фиг f

2афаг f

Г- г

г

да S

к Jj /j

Фс/г 8

2S

J5

J7

ВНИИПИ Заказ 495/47 Тираж 880 Подписное Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4