шариковая винтореечная передача

Формула изобретения

ШАРИКОВАЯ ВИНТОРЕЕЧНАЯ ПЕРЕДАЧА, содержащая корпус, установленный в нем посредством опоры винт, рейку, состоящую из секций с фланцами и имеющую радиальный паз, ширина которой не превышает диаметр винта, несколько корпусов, в которых расположены попарно секции рейки, шарики, размещенные в резьбовых канавках винта, и рейки, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и долговечности передачи, обращенные один к другому торцы секций рейки выполнены по винтовой поверхности, расположенной на впадине или гребне резьбы рейки, а передача снабжена компенсаторными прокладками, выполненными в виде двух полуколец, установленных между каждым корпусом и соответствующими фланцами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах подач станков и машин с большой длиной перемещения исполнительных органов.

Известны шариковые винтореечные передачи [1] содержащие рейку, взаимодействующий с рейкой винт, установленный в опорах, шарики, размещенные в винтовых канавках винта и рейки, устройство для поджима винта к рейке, устройство возврата шариков.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является передача винт-рейка качения [2] содержащая винт, корпус винта, рейку, состоящую из секций, устройство регулирования предварительного натяга и устройство возврата шариков в винте.

К недостаткам известного технического решения относятся сложность и трудоемкость технологии сборки рейки, в которой выставление отдельных секций друг относительно друга производится при помощи предварительно настроенного по эталонной рейке специального приспособления. В итоге точность относительного положения секций определяется погрешностями резьбы эталонной рейки погрешностями в приспособлении, погрешностями установки приспособления и в конечном счете не превышает 0,01 мм.

Вследствие того, что каждый виток шариковой резьбы имеет собственное отклонение по шагу и радиусу, выставление секций относительно друг друга измерением по отдельным виткам шариковой резьбы также приводит к погрешностям сборки.

Погрешности относительного положения секций в собранной рейке неблагоприятно влияют на работоспособность передачи. Наличие отклонений по шагу резьбы рейки при переходе от одной секции к другой свыше 0,01 мм приводит при работе передачи к резкому возрастанию усилий на отдельных витках винта, что, в свою очередь, вызывает колебание вращающего момента, увеличивает износ передачи и снижает ее долговечность.

Задача изобретения повышение точности и долговечности передачи.

Задача достигается тем, что известная передача винт-рейка качения, содержащая винт, корпус винта, рейку, состоящую и секций, устройство регулирования предварительного натяга и устройство возврата шариков в винте, имеет торцы секций рейки, обращенные один к другому, выполненными по винтовой поверхности, расположенной на впадине или гребне резьбы рейки, а передача снабжена компенсаторными прокладками, выполненными в виде двух полуколец, установленных между каждым корпусом и соответствующими фланцами.

Указанные отличительные признаки являются существенными, так как позволяют повысить точность передачи за счет повышения точности сборки рейки. Сборка шариковой рейки осуществляется при помощи эталонного винта, на который последовательно одна за другой посредством шариков навинчиваются секции рейки, имеющие вид шариковых гаек с неполным охватом. Установка секций на эталонном винте производится с натягом, гарантирующим беззазорность соединения в осевом направлении. Этим обеспечивается плавный переход винтовой линии шариковой резьбы предыдущей секции в последующую, которая зависит только от погрешностей резьбы эталонного винта и секций рейки.

Корректирование накопленной погрешности резьбы рейки на стыках между секциями производится при помощи компенсаторных прокладок, толщина которых перед установкой подбирается по измеренному зазору между фланцами секций и торцами корпусов. Необходимая величина коррекции может быть предварительно определена расчетным путем, если известны погрешности эталонного винта и секций. Благодаря тому, что конструкция шариковой рейки позволяет при сборке получить плавный переход винтовой линии шариковой резьбы из одной секции в другую обеспечивается более равномерное нагружение винта по всей длине рейки, что способствует снижению износа и повышению долговечности передачи.

Полученное новое качество от данной совокупности признаков ранее не было известно и достигается только в данной шариковой винтореечной передаче.

Изобретение поясняется графическим материалом.

На фиг.1 изображена шариковая винтореечная передача, продольный разрез; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1.

Винт выполнен из двух втулок 1 и 2, имеющих на наружной поверхности шариковую резьбу 3 и установленных на валу 4 по обе стороны опоры 5. Вал 4 установлен на упорных подшипниках 6 и 7 в опоре 5. Опора 5 закреплена на станине 8. Рейка, имеющая в радиальном направлении по всей длине сквозной паз 9, состоит из секций 10-13 с торцами, выполненными по винтовой линии. Секции 10-13 попарно установлены в корпусах 14 и 15 таким образом, что шариковая резьба предыдущей секции переходит в следующую, образуя единую винтовую поверхность. Между флангами секций 11 и 13 и торцами корпусов 14 и 15 установлены компенсаторные прокладки 16 и 18, выполненные в виде двух полуколец 19 и 20. Крепление секций 10-13 в корпусах 14 и 15 осуществляется винтами 21. Корпуса 14 и 15 закреплены в корпусе 22 винтами 23, зафиксированы штифтами 24, установленными в отверстиях 25 и 26. Гайка прижата к базовой поверхности 27 винтами 28. Передача содержит шарики 29, размещенные в резьбовых канавках 30 и 31 винта и гайки. Устройство возврата шариков содержит канал возврата 32, выполненный в винте, и отражатели 33. Для предупреждения выпадания шариков 29 в месте сквозного паза 9 рейки с двух сторон опоры 5 установлены поддерживающие планки 35 и 36.

Винт соединен с приводным электродвигателем посредством промежуточного вала 38 и муфты 39. Промежуточный вал установлен на поддерживающих опорах 40.

Шариковая передача работает следующим образом.

Вращающий момент от электродвигателя передается через промежуточный вал 38, муфту 39 на вал 4 и далее на втулки 1 и 2. Пpи взаимодействии втулок 1 и 2, имеющих на наружной поверхности шариковую резьбу, с резьбой секций рейки появляется осевая сила, которая передается через фланцы секций рейки на корпуса секций и далее через крепежные винты 23 и штифты 24 на корпус передачи 22, который закреплен на столе станка. В результате рейка со столом получает поступательное перемещение.

Использование шариковой винтореечной передачей позволяет повысить точность и долговечность приводов подач станков и машин, а также снизить затраты их изготовления и монтаж.