Беззазорная шариковая винтовая передача

 

Изобретение относится к машиностроению и приборостроению и может быть использовано в приводах подач станков с ЧПУ и других машинах. Целью изобретения является повышение надежности и долговечности. Это обеспечивается за счет выполнения втулок 8 и 9 упругими и коническими. Втулки 8 и 9 установлены в корпусе 2 передачи между обращенными один к другому торцами полугаек 3 и 5 с осевым зазором 0,01-0,03 мм и обращены большими торцами одна к другой. Смещению в осевом направлении и сближению полугаек 3 и 5 под воздействием удара и инерционных нагрузок подвижного узла препятствуют шарики 7, размещенные в дорожках качения рабочих витков двух полугаек 3 и 5 и винта 1, с одной стороны, и упругие конические втулки 8 и 9 с другой стороны. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)g F 16 Н 25/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

6 ЕОВа3й3

ЙАП - .1 .:0 к .,",;ДЩДЯ

i U J r 14» 1,,4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

»с

О

ЪФ (21) 4648634/25-28 (22) 05.01.89 (46) 15.11.90. Бюл. ¹ 42 (72) П,И.Богатырев и В.Г.Смольников (53) 621.83 — 231.223(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1364800, кл. F 16 Н 25/22, 1988, (54) БЕЗЗАЗОРНАЯ ШАРИКОВАЯ ВИНТОВАЯ ПЕРЕДАЧА (57) Изобретение относится к машиностроению и.приборостроению и может быть использовано в приводах подач станков с ЧПУ и других машинах, Целью изобретения я вляется повышение нааежности и долговечно!

Ж,,„1606783 А1 с сти. Это обеспечивается за счет выполнения втулок 8 и 9 упругими и коническими. Втулки

8 и 9 установлены в корпусе 2 передачи между обращенными один к другому торцами полугаек 3 и 5 с осевым зазором 0,010,03 мм и обращены большими торцами одна к другой. Смещению в осевом направлении и сближению между собой полугаек 3 и 5 под воздействием удара и инерционных нагрузок подвижного узла препятствуют шарики 7, размещенные в дорожках качения рабочих витков двух полугаек 3 и 5 и винта 1, с одной стороны и упругие конические втулки 8 и 9 с другой стороны. 1 ил.

1606783

Изобретение относится к машиностроению и приборостроению и может быть использовано в приводах подач станков с ЧПУ и других машинах.

Цель изобретения — повышение надежности и долговечности.

На чертеже изображена шариковая винтовая передача, общий вид.

Шариковая винтовая передача содержит винт 1, установленный на винте 1 корпус 2, в цилиндрическом отверстии которого установлены две полугайки, одна из полугаек (3) жестко связана с корпусом 2 с помощью шпонки 4, а полугайка 5 установлена с возможностью поворота вокруг винта 1 и осевого перемещения. Передача также содержит цилиндрическую пружину 6 кручения, размещенную между обращенными один. к другому торцами полугаек и предназначенную для поворота поворотной полугайки 5, шарики 7, установленные в винтовых канавках винта и полугаек, два кольца, выполненные в виде упругих конических втулок 8 и 9, установленных в корпусе между обращенными один к другому торцами полугаек с осевым зазором 0,01—

0,03 мм и обращенных своими большими торцами одна к другой. Крышка 10 закреплена на корпусе с помощью винтов (не показаны). В крышке 10 имеется отверстие А для установки специального ключа (не показан) с целью завода пружины 6.

Сборку передачи осуществляют следующим образом.

В цилиндрическое гнездо корпуса последовательно устанавливают неподвижную гайку 3, упругие конические втулки 8 и 9 и подвижную гайку 5. Собранную таким образом гайку устанавливают правым (по чертежу) торцом корпуса 2 на разметочную плиту и с помощью индикатора замеряют разницу в высоте корпуса 2 и левого (по чертежу) торца полугайки 5. При этом левый (по чертежу) торец корпуса 2 должен быть выше левого торца полугайки 5 на 0,01 — 0,03 мм.

При необходимости один из торцов полугайки 5 или конической втулки 9 шлифуют на плоскошлифовальном станке до необходимого размера..

После очередного замера высоты корпуса 2 и установленных в нем деталей осуществляют окончательную сборку передачи.

На шариковый винт 1 последовательно насаживают справа на левую сторону полугайку 5, коническую втулку 9, цилиндрическую пружину 6, коническую втулку 8, полугайку 3 и корпус 2 со шпонкой 4.

После этого. перемещают и устанавливают пслугайку 3 в корпусе 2 таким образом, чтобы ее левая (по чертежу) часть с одним из отверстйй канала возврата выступала из корпуса 2 для заполнения шариками 7 всех рабочих витков и канала возврата. После заполнения шариками 7 полугайку 3 уста5 навливают на место, перемещая корпус 2 в левую (по чертежу) сторону и совмещая ш поночный паз на полугайке 3 со шпанкой 4, установленной на корпусе 2. Затем устанавливают на место, как показано на чертеже, 10 упругие конические втулки 8 и 9 и пружину

6, обеспечивая при этом вход правого отогнутого конца пружины 6 в шпоночный паэ полугайки 3 и в углубление фаски конической втулки 8. Аналогичным образом осуще15 ствляют установку в корпусе 2 и заполнение шариками 6 полугайки 5.

После этого на шариковый винт 1 с его левой стороны насаживают крышку 10. Отверстие А в крышке 10 совмещают со шпо20 ночным пазом в полугайке 5. Через отверстие А вводят в шпоночный паз полугайки 5 штырь специального ключа (не показан) и с его помощью поворачивают по часовой стрелке подвижную полугайку 5 и

25 левый конец пружины 6 на 60 — 90 до совпадения крепежных отверстий в крышке 10 и корпусе 2, обеспечивая при этом зарядку пружины и необходимый предварительный натяг в передаче винт — гайка качения. За30 крепив крышку 10 на корпусе 2 одним крепежным винтом, необходимо убрать специальный ключ и закрепить крышку 10 на все шесть крепежных винтов (не показаны)..

Таким образом передача собрана и под35 готовлена к установке ее на станке. При установке передачи на станок необходимо строго следить за тем, чтобы обеспечить соосность винта и гайки. С этой целью опоры одног из элементов передачи — винта или

40 гайки, должны обладать возможностью самоустановки. Передача должна быть смазана соответствующим MBG!loM и защищена от попадания на дорожки качения винта и гайки стружки„пыли, 45 Шариковая винтовая передача работает следующим образом. ,При чистовой обработке и при сравнительно небольших условиях подачи предварительный натяг в передаче обеспечивается

50 за счет усилия пружины 6, благодаря которой полугайки 5 и 3 стремятся повернуться относительно друг друга в противоположные стороны и плотно прижаться своими наружными торцами к корпусу 2 и крышке 10.

55 В случае образования зазоров в передаче вследствие износа рабочих поверхностей винта, гайки и шариков они автоматически выбираются. Это происходит путем поворота подвижной полугайки 5 по часовой стрелке на определенный угол и перемещения в

1606783

Формула изобретения

Безэазорнгя шариковая винтовая передача, содержащая винт, установленный на винте корпус с саасным с винтом цилиндрическим отверстием, две размещенные в огверстии корпуса полугайки, одна из которых жестко связана с корпусом, а другая установлена с вазможностью поворота вокруг оси винта и осевого перемещения, размещенную между обращенными один к другому торцами полутаек и предназначенную для поворота поворотной полугайки цилин30

35 дрическую пружину кручения, шарики, раз40 мещенные в винтовых канавках винта и полугаек, и два кольца, установленные в корпусе между обращенными один к другому торцами полугаек с осевь;м зазором и возможностью осевого перемещения, о т45

50 л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и долговечности, кольца выполнены в виде упругих конических втулок, обращенных своими большими торцами одна к другой.

Составитель P. Ожина

Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова

Редактор К Огар

Заказ 3541 Тираж 488 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101 левую (по чертежу) сторону на величину зазора под воздействием пружины 6.

При черновой обработке и неравномерном припуске на обработку возможны значительные динамические нагрузки на резьбовые элементы передачи, превышающие допустимые.

В этом случае под воздействием усилия подачи, превышающего усилие пружины 6, одна иэ полугаек 3 или 5 (в зависимости от направления усилия подачи) перемещается в осевом направлении в сторону другой гайки, сдвигая при этом конические втулки 8 и

9. При этом усилие подачи распределяется не на одну, а на две гайки, т.е. на все рабочие витки двух гаек, что уменьшает удельные контактные напряжения в два раза и предохраняет дорожки качения винта и гайки от разрушения и преждевременного износа.

Экстремальные нагрузки на передачу в процессе ее эксплуатации возникают при наезде подвижного узла на жесткий упор при несрабатывании конечных выключателей, сбоях и отказах в устройствах ЧПУ, при ошибках наладчика, При наезде подвижного узла на жесткий упор возникает удар и резкое возрастание нагрузки на корпус 2, а от него нагрузка передается на полугайку 3 и коническую втулку 8, при этом перемещая их в левую (па чертежу) сторону, выбирая зазор между коническими втулками 8 и 9 величиной 0,01—

0,03 мм и создавая жесткие контакты между сопрягаемыми поверхностями правого торца отверстия корпуса 2 и полугайки 3, левого торца полугайки 3 и конической втулки 8, конической втулки 8 и конической втулки 9, конической втулки 9 и правого торца палугайки 5. При этом полугайка 5 перемещается в осевом направлении относительно крышки 10 на величину зазора 0,01 — 0,03 мм и под воздействием пружины 6 поворачивается на некоторый угол относительно оси винта 1.

Дальнейшему смещению в осевом направлении и сближению между собой полугаек 3 и 5 под воздействием удара и инерционных нагрузок подвижного узла препятствуют шарики 7, размещенные в дорожках качения рабочих витков двух палугаек 3 и 5 и винта 1, с одной стороны и упругие конические втулки 8 и 9 с другой стороны.

Прочность упругих конических втулок 8 и 9 на сжатие рассчитана так, чта их деформация начийается при наличии усилия, превышающего максимально допустимую нагрузку на передачу.

Под воздействием больших усилий в экстремальных условиях эксплуатации станка втулки 8 и 9 деформируются, сжимаются в осевом направлении, а вслед эа ними подвижная полугайка 5, также под воздействием осевой нагрузки поворачивается еще на некоторый угол и смещается в осевом направлении в сторону неподвижной полугайки 3. При этом скорость перемещения подвижного узла, а следовательно, и скорость перемещения винта 1 относительно корпуса 2 резко падает, значительно снижаются инерционнье нагрузки благодаря тому, что часть инерционной нагрузки затрачивается на деформацию упругих конических втулок,