винтовая передача

Формула изобретения

ВИНТОВАЯ ПЕРЕДАЧА, содержащая каретку в виде полого цилиндра, установленный в ней винт с двумя резьбовыми участками разного направления и взаимодействующие с соответствующими резьбовыми участками винта две ходовые гайки с торцевыми буртами, установленные каждая в подшипниках качения с возможностью вращения в каретке, отличающаяся тем, что, с целью расширения кинематических возможностей, обе ходовые гайки установлены в каретке с возможностью дополнительного свободного осевого перемещения, на наружной поверхности каретки выполнены прилив с отверстием, ось которого перпендикулярна оси винта, и резьбовые участки, размещенные на противоположных концах каретки, на внутренней поверхности каретки выполнены два кольцевых паза, передача снабжена двумя упорно-регулировочными гайками, установленными на соответствующих торцах каретки и предназначенными для взаимодействия с ее соответствующими резьбовыми участками, механизмом перемещения и фиксации ходовых гаек, выполненным в виде установленных в соответствующих пазах каретки двух цанг, предназначенных для взаимодействия с наружными кольцами подшипников соответствующих гаек, двух втулок, имеющих наружную резьбу и предназначенных для взаимодействия с соответствующими цангами, сухаря с шариковым фиксатором, установленного в отверстии прилива каретки и предназначенного для взаимодействия одним своим концом с наружными поверхностями обеих втулок, и рычага переключения реверса, предназначенного для взаимодействия с другим концом сухаря, внутренние поверхности торцевых буртов ходовых гаек предназначены для взаимодействия с соответствующими торцами каретки, а наружные с внутренними торцевыми поверхностями соответствующих упорно-регулировочных гаек.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных устройствах для преобразования возвратно-поступательного движения в непрерывное вращательное, и наоборот.

Наиболее близкой к изобретению является винтовая передача, содержащая каретку в виде полого цилиндра, установленный в ней винт с двумя резьбовыми участками разного направления и взаимодействующие с соответствующими резьбовыми участками винта две ходовые гайки с торцовыми буртами, установленные каждая в подшипниках качения с возможностью вращения в каретке.

Цель изобретения расширение кинематических возможностей.

Это достигается тем, что в известной винтовой передаче, содержащей каретку в виде полого цилиндра, установленный в ней винт с двумя резьбовыми участками разного направления и взаимодействующие с соответствующими резьбовыми участками винта две ходовые гайки с торцовыми буртами, установленные каждая в подшипниках качения с возможностью вращения в каретке, на наружной поверхности каретки выполнены прилив с отверстием, ось которого перпендикулярна оси винта, и резьбовые участки, размещенные на противоположных концах каретки, на внутренней поверхности каретки выполнены два кольцевых паза, передача снабжена двумя упорно-регулировочными гайками, установленными на соответствующих торцах каретки и предназначенными для взаимодействия с ее соответствующими резьбовыми участками, механизмом перемещения и фиксации ходовых гаек, выполненным в виде установленных в соответствующих пазах каретки двух цанг, предназначенных для взаимодействия с наружными кольцами подшипников соответствующих гаек, двух втулок, имеющих наружную резьбу и предназначенных для взаимодействия с соответствующими цангами, сухаря с шариковым фиксатором, установленного в отверстии прилива каретки и предназначенного для взаимодействия одним своим концом с наружными поверхностями обеих втулок, и рычага переключения реверса, предназначенного для взаимодействия с другим концом сухаря, внутренние поверхности торцовых буртов ходовых гаек предназначены для взаимодействия с соответствующими торцами каретки, а наружные с внутренними торцовыми поверхностями соответствующих упорно-регулировочных гаек.

На чертеже изображена винтовая передача, общий вид.

Винтовая передача содержит каретку 1, в которой установлен винт 2 с двумя резьбовыми участками разного направления. С соответствующими резьбовыми участками винта взаимодействуют две ходовые гайки 3 и 4 с торцовыми буртами, установленные каждая в подшипниках качения 5 с возможностью вращения в каретке 1 и дополнительного свободного осевого перемещения.

Две упорно-регулировочные гайки 6 и 7 установлены на соответствующих торцах каретки и предназначены для взаимодействия с ее резьбовыми участками.

Механизм перемещения и фиксации ходовых гаек 3 и 4 выполнен в виде установленных в соответствующих пазах каретки двух цанг 8 и 9, предназначенных для взаимодействия с наружными кольцами подшипников 5, двух втулок 10 и 11, имеющих наружную резьбу и предназначенных для взаимодействия с соответствующими цангами 8 и 9, сухаря 12 с шариковым фиксатором 13, установленного в отверстии прилива каретки 1 и предназначенного для взаимодействия одним своим концом с наружными поверхностями втулок 10 и 11, и рычага 14 переключения реверса, предназначенного для взаимодействия с другим концом сухаря 12.

Внутренние поверхности торцовых буртов ходовых гаек 3 и 4 предназначены для взаимодействия с соответствующими торцами каретки 1, а наружные с внутренними торцовыми поверхностями соответствующих упорно-регулировочных гаек 6 и 7.

Винтовая передача работает следующим образом.

Под действием приводной системы поступательное движение, с возможностью одновременного вращательного или качательного перемещения передается на каретку, которая двигается, например, влево и своим рабочим фрикционным торцом А действует на ходовую гайку 3, которая приводит во вращение винт 2. Одновременно каретка 1 действует через сухарь 12, втулку 11, цангу 9 и подшипник 5 на ходовую гайку 4, которая совершает при этом холостой ход винтовое движение относительно винта 2 с ускоренным вращением в сторону вращения винта 2 и перемещается по нему, при этом между торцом каретки и ходовой гайки 4 образуется люфтовой зазор.

При движении каретки вправо она прокатывается по ходовым гайкам 3, 4 на подшипниках 5 за счет имеющейся в них осевой разбивки и теперь правый торец Б каретки действует на ходовую гайку 4, которая при этом останавливается и вращает винт 2, а ходовая гайка 3 при этом (аналогично гайке 4 при движении влево) перемещается по винту, не оказывая практически сопротивления вращению винта.

Таким образом, возвратно-поступательное (с возможностью качательного) движение каретки преобразуется в одностороннее непрерывное вращение винта 2. Но вращательное движение винта 2 является также и инерционным, так как после прекращения действия сил на винт 2 он продолжает движение по инерции.

После прекращения действия воздействующих от приводной системы сил на каретку она останавливается и на ходовые гайки 3, 4 действует (в том же направлении, что и сила) уже сам винт 2, который своей резьбой отодвигает их от плоскостей взаимодействия, увлекает во вращение и вместе с тем раздвигает в противоположные стороны. При этом скорости вращения гаек 3 и 4 выравниваются со скоростью вращения винта 2 и эта система свободно вращается в подшипниках относительно каретки, т.е. свободный ход (инерционное вращение) винта 2 после прекращения действия воздействующих сил на каретку получается автоматически. Для возможности "отхода" гайки от плоскости взаимодействия с кареткой 1 служит инерция самой гайки (статический момент инерции гайки) и трения гайки относительно фрикционных поверхностей каретки.

Работа реверса.

Для осуществления реверсированного вращения необходимо остановить каретку 1 и винт 2. Под действием рычага 14 выводится сухарь 12 из фиксируемого положения и поворачивается на 30-45^о до другого фиксируемого положения.

Вместе с сухарем 12 поворачиваются втулки 10, 11, которые своими резьбами взаимодействуют с резьбами цанг 8, 9. Цанги, ограниченные от проворота пазами каретки 1, перемещаются в противоположные стороны (в данном случае от центра каретки к ее торцам) и через соответствующие подшипники 5 действуют на ходовые гайки 3, 4, перемещают их к торцам упорно-регулировочных гаек 6, 7 так, что теперь при движении каретки с ходовыми гайками 3, 4 будут взаимодействовать соответствующие торцы С, Д упорно-регулировочных гаек 6, 7.