Устройство преобразования вращательного движения в поступательное Советский патент 1982 года по МПК F16H25/22 F16H1/28 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в механизмах и их узлах, где необходимо преобразование вращательного движения в поступательное. По основному авт. св. № 815368 известно устройство преобразования вращательного движения в поступательное, содержащее корпус, установленные в нем вал с цапфами и два находящихся в зацеплении резьбовых элемента, один из которых зафиксирован от поворота относительно корпуса и установлен с возможностью осевого перемещения, а дру гой расположен эксцентрично по отношению к нему. В этом устройстве эксцентрично расположе ный резьбовой элемент свободно установлен на валу с возможностью вращения относител но него, а цапфы расположены соосно с резьбовым элементом, зафиксированным от поворота относительно корпуса 1. Недостатком известного устройства является его низкая надежность, обусловленная т что из-за различия в углах подьема резьб вследствие неравенства диаметров резьбовых элементов уменьщается площадь контакта резьбовых элементов, что приводит к возникновению удельных нагрузок, вызывающих преждевременный износ и разрущение резьб. Цель изобретения - повыщение надежности устройства путем увеличения площади контакта резьбовых поверхностей резьбовых элементов. Указанная цель достигается тем, что в устройстве преобразования вращательного движения в поступательное содержащем корпус, установленные в нем вал с цапфами и два находящихся в зацеплении резьбовых элемента, один из которых зафиксирован от поворота относительно корпуса и установлен с возможностью осевого перемещения, а другой расположен эксцентрично по отношению к нему, свободно установлен на валу С возможностью вращения относительно него, а Цапфы расположены соосно с резьбовым элементом, эафикси1К)ва1шым от поворота относиаельно корпуса, ось резьбового элемента, свободно установленного на валу и с возможностью вращения относительно него, на393клонена к оси вращения приводного вала на угол, равный разности углов подъема резьб резьбовых элементов, в плоскости, каса тельной к цилиндрической поверхности, образованной вращением вокруг, оси цапф привод ного вала прямой, параллельной оси цапф и отстоящей от нее на расстоянии, равном полусумме или полуразности средних диаметров резьб резьбовых элементов соответственно пр их внешнем или внутреннем зацеплении. На фиг. 1 представлено устройство, разрез; на фиг. 2 разрез А А на фиг. 1 (один из резьбовых элементов, установленный с наклоном оси); на фиг. 3 вид Б на фиг. 1 (п екции ниток резьб резьбовых элементов при расположении указа1шых элементов соосно); на фиг. 4 вид Б на фиг. 1 {проекции ниток резьб резьбовых элементов при наклоне оси одного из элементов на разницу в углах подъема резьб); на фиг. 5 вид В на фиг. 1 (показана линия контакта рабочих поверхностей профилей резьбовых элементов при соосном расположении резьбовых элементов); на фиг. 6 -- вид В на фиг. 1 (п казана площаЯь контакта резьбовых элементов при наклоне оси одного из элементов на разницу в углах подъема резьб резьбовых . элементов). Устройство содержит корпус 1, установленные в нем вал 2 с цапфами 3 и 4 и два находящихся в зацеплении резьбовых элемента 5 и 6, один из которых (5) зафиксирован от поворота относительно корпуса 1 и установлен с возможностью осевого перемещения с помощью шпонки 7, а другой резьбовой элемент 6 расположен эксцентрично по отношению к элементу 5, свободно установлен на валу 2 и с возможностью вращения относительно пего. Цапфы 3 и 4 расположены соосно с резьбовым элементом 5, зафиксирова 1ным от поворюта относительно корпуса I с помощью щпонки 7. Приводной вал 2 имеет цилиндрический участок 8, выполненный эксцентричным относительно приводного вала 2 и его цапф 3 и 4. Цилиндрический участок 8, его ось, и ось резьбового элемента 6, свободно установленного на валу 2 и с возможностью вращения относительно него, наклонены к оси вращения пр1ПЕ/Ьдного вала 1 на угол, равный разности углов подъема резьб резьбовых элемен тов 5 и 6, в плоскости, касательной и 1Шлиндрической поверхности, образованной вращением вокруг оси цапф 3 и 4 приводного вала 2 прямой (не показана), параллельной оси цапф 3 и 4 и отстоящей от нее на расстоянии, равном полусумме или полуразности средних диаметров резьб резьбовых элементов 5 и 6 соответственно при их внешнем (не показано) или внутреннем зацеплении. Устройство работает следующим образом. При вращении приводного вала 2 в результате обкатки резьбового элемента 6 по рельсовому элементу 5 последний, ограниченный от возможности вращения, приобретает осевое перемещение. При этом, если оси резьбовых элементов 5 и 6 расположены под оптимальным углом друг к другу, разница в углах подьема резьб резьбовых элементов 5 и 6 в точке контакта исчезает, витки устанавливаются параллельно, что приводит к увеличению площади контакта в зацеплении (фиг. 4 и 6). Вследствие этого удельные нагрузки и износ резьбы снижаются. Использование предлагаемой конструкции в качестве приводного устройства, например, для управления трубопроводной арматурой конструктивно и экономически целесообразно, так как повышается надежность предлагаемого устройства вследствие уменьшения удельной нагрузки на витки резьб, увеличивается срок службы приводных устройств сравнительно с устройствами, в которых резьбовые элементы установлены соосно. Формула изобретения Устройство преобразования вращательного движения в поступательное по авт. св.№ 815368, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем увеличения площади контакта резьбовых поверхностей резьбовых элементов, ось резьбового элемента свободно установленного на валу и с возможностью вращения относительно него, наклонена к оси вращения приводного вала на угол, равный разности углов подьема резьб резьбовых элементов, в плоскости, касательной к цилиндрической поверхности, образованной вращением вокруг оси цапф приводного вала прямой, параллельной оси цапф и отстоящей от нее на расстоянии, равном полусумме или полуразности средних диаметров резьб резьбовых элементов соответственно при их внешием или внутреннем зацеплении. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 815368, кл. F 16 Н 25/22, 07.05.73 (прототип).

Фиг. 2

flecmo fKfffmoffmi

939859

Bud 5

ffecfTfo MOHt