ШАРИКОВИНТОВОЙ МЕХАНИЗМ Советский патент 1972 года по МПК F16H25/22 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к механизмам, преоб разующим вращательное движение одного элемента в поступательное неремещение другого.

Известны шариковинтовые механизмы с повышенной нагрузочной способностью благодаря одновременному использованию для передачи осевого усилия нескольких гаек, взаимодействуюш,их с винтом и установленных в корпусе. Уравнивание осевых усилий, приходящихся на каждую гайку, в этих механизмах осуществляется с помощью устройства, выполненного в виде имеющих несколько степеней свободы и установленных в каждой проущине корпуса шарниров с пальцами, соединенными с каждой гайкой такими же шарнирами.

Недостатком известных механизмов является их громоздкость в осевом направлении.

Целью изобретения является уменьшение осевых габаритов механизма.

Эта цель достигается тем, что каждая гайка снабжена упругим элементом, расположенным на наружной поверхности и жестко закрепленным в корпусе.

На фиг. 1 изображен щариковинтовой механизм, продольный разрез; на фиг. 2-график действующих сил в механизме с одной гайкой; на фиг. 3 - то же в механизме с тремя гайками.

Описываемый механизм содержит винт 1 с шестерней 2, выполненной, например, как одно целое с винтом /. К шестерне 2 прикладывается крутящий момент для вращения винта / от двигателя, не показанного на чертеже. На винте / размещены, например, три отдельные гайки 3, 4 и 5, взаимодействующие с винтом / через шарики 6, расположенные в соответствующих канавках гаек и винта. Угловая

фиксация гаек 5, 4 и 5 относительно друг друга производится с помощью щлицевых гильз 7 и 5, скрепляющих гайки посредством продольных щлицев, выполненных на внещней поверхности гаек. Кроме того, каждая гайка

снабжена по наружной поверхности упругим элементом, выполненным, например, в виде кольцевых диафрагм 9, 10 и //. Взаимодействие гаек между собой происходит через соедипительные элементы, выполненные в виде, -лпример, втулок 12 и 13 и расположенные между кольцевыми диафрагмами 9, 10 и //. Общий осевой предварительный натяг в механизме выполнен благодаря упору диафрагмы // крайней гайки 5 в кольцевой буртик 14, на

внутренней поверхности корпуса 15 с помощью крепежпой гайки 16, ввернутой в корпус 15 со стороны гайки 3. Как видно из фиг. /, гайка 16 создает натяг в механизме, нажимая через диафрагму 9 на втулку 12 и далее через диафПри вращении винта / кориус 15 иеремещается вдоль оси механизма в ту или другую сторону и через проушину 17 передает осевое усилие соединенному с ней рабочему органу.

Для более четкого представления характера действия сил в шариковиптовом механизме на фиг. 2 и 3 приведены графики распределения нагрузки и па витки в механизмах с одной и тремя гайками. Причем число витков одной гайки равно сумме витков трех гаек.

Как известно, при наличии трех витков резьбы па гайке па первый виток приходится 40% действующей нагрузки, на второй виток - 35% и па третий - 25% нагрузки. Если же целую гайку разрезать на три равные части, то получим три отдельные гайки 3, 4 и 5 с распределением на них действующей нагрузки в пропорции 0,40, 0,35 и 0,25.

В первом (фиг. 2) случае на первый виток резьбы будет приходиться примерно 33% общей нагрузки с постепенным уменьшением доли нагрузки, изображенной на графике.

Во втором случае (фиг. 3) график а распределения нагрузки между витками первой гайки получен путем умножения нагрузки коэффициента для первой гайки 0,40 па 0,40, 0,35 и 0,25 соответственно; график б - путем умножения коэффициента для второй гайки 0,35 па 0,40, 0,35 и 0,25; график в -коэффициента для третьей гайки 0,25 на 0,40, 0,35 и 0,25. Таким образом, общая доля нагрузки на первый виток в случае целой гайки составляет 33%, а на первый виток составной гайки - 16%, т. е. при наличии нескольких взаимодействующих между собой гаек повышается нагрузочная способность винтового механизма и увеличивается ресурс его работы.

Углы контакта щариков в отдельных гайках механизма и общая величина предварительного натяга могут быть отрегулированы путем подторцовки боковых поверхностей втулок 12 и 13. Этим обеспечивается одновременное восприятие действуюшпх нагрузок всеми гайками шариковиптового механизма, а также распределение нагрузок между отдельными гайками в соответствии с изложенным выше соотнощением.

Предмет изобретения

Шариковинтовой механизм с повыщенной нагрузочной способностью, содержащий винт, несколько гаек и корпус, отличающийся тем, что, с целью уменьшения осевых габаритов механизма, каждая гайка снабжена упругим элементом, расположепным на наружной поверхпости и жестко закрепленнг м в корпусе.

Р% 030 20

п число

Р%

1В/4Ше/Г

./г число