Винтовая передача качения

1 и 1А ра и 11 7248 И О П НИ:Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республикелам изобретени и открытий 45) Дата опубликования описания 30.03.80(71) Заявитель ВАЯ ПЕРЕДАЧА КАЧЕНИ 4) В Изобретение относится ко всем отрасляммашиностроения, использующим высоконагруженные винтовые передачи, например, втяжелых металлообрабатывающих станках,винтовых прессах, нажимных механизмах 5листовых прокатных станах, машинах дляиспытаний на прочность и т. д.Известна винтовая передача качения, содержащая винт, гайку, состоящую из двухполовин, в каждой из которых с помощью 10каналов возврата образован, по крайнеймере, один кинематически замкнутый контур, в котором расположены тела качения,и механизм изменения взаимного расположения половин гайки вдоль оси передачи, 15служащий для создания предварительногонатяга или зазора между телами качения и рабочими дорожками винта и гайки 1,Известна также винтовая передача качения, содержащая винт и гайку с каналамивозврата, образующими кинематически замкнутые контуры, в которых расположенытела качения одинакового диаметра 21.Недостатком известных передач являетсямалая нагрузочная способность, обусловленная неравномерным распределением передаваемого усилия между телами каченияв различных витках резьбы, вызваннымнеодинаковым по длине винта сближением 30 ГосУАарствениый комитет (23) Приорите СССР рабочих дорожек резьбы винта и гайки под давлением передаваемого усилия,Целью изобретения является снижение неравномерности распределения нагрузки по виткам путем компенсации неодинакового сближения рабочих дорожек резьбы винта и гайки, что выравнивает контактные деформации, а следовательно, и воспринимаемые усилия тел качения, расположенных в различных контурах гайки.Для этого в предлагаемой винтовой передаче качения диаметр тел качения, оставаясь одинаковым внутри каждого контура, в соседних контурах выполнен различным, а именно монотонно изменяющимся вдоль гайки от максимального к минимальному. Кроме того, в тех случаях, когда величина сближения рабочих дорожек резьбы винта и гайки изменяется вдоль гайки по линейной закономерности, монотонное изменение диаметров тел качения может быть выполнено таким образом, что разность диаметров тел качения в соседних контурах будет величиной постоянной.На фиг. 1 показана предлагаемая винтовая передача качения с шариковыми телами качения, продольный разрез по оси передачи до нагружения ее внешней силой; на фиг. 2 - то же, после приложения силы РПередача содержит винт 1, гайку 2, скрепленную с опорой 3, и шарики 4 - 8, каждый из которых принадлежит своему одновитковому замкнутому контуру, выполненному в теле гайки 2 с помощью извест ных каналов возврата. Винт 1 и гайка 2 имеют винтовые канавки с полукруглым профилем, При этом шаг 1 ю канавки на винте в ненагруженном состоянии передачи равен шагу канавки в гайке Тю, т. е. 0 1 ю=Тю, и, следовательно, расстояние Ню между рабочими дорожками винта и гайки одинаково для всех контуров. Шарики 4 минимального диаметра расположены в том контуре, который передавал бы максималь ную долю общей нагрузки Р в случае применения одинаковых шариков во всех контурах, Для показанной схемы нагружения таким контуром является ближайший к опоре 3. В следующих контурах расположены шарики 5, 6, 7 и 8, диаметры которых увеличиваются от контура к контуру.Для достижения равномерного распределения нагрузки по винтам необходимо, чтобы разность диаметров шариков в соседних контурах была равна разности между величинами сближений рабочих дорожек винта и гайки в тех же контурах, пропорциональной расстоянию между контурами, действующим напряжениям в винте и гайке и обратно пропорциональной модулю упругости первого рода их материала. Для стали и максимально допустимых напряжений 15 кН/см разность диаметров шариков в соседних контурах должна составлять З;0,0005 от расстояния между контурами, в случае одновитковых контуров - от шага винтовой канавки. При снижении нагрузки от максимальной будет происходить разгружение всех контуров, но не в одинаковой степени. Однако увеличения нагрузки, приходящейся хотя бы на один из контуров,не произойдет, что гарайтирует работоспособность передачи в широком диапазоне нагрузок, не превышающих максимальных расчетных,Изобретение дает возможность в среднем в 1,5 раза повысить нагрузочную способность существующих винтовых передач качения с тремя рабочими витками гайки и создать передачи, имеющие 10 - 20 рабочих витков, с соответствующим увеличением их нагрузочной способности вплоть до предела, определяемого прочностью не тел качения, а винта. Это позволяет создать винтовые передачи качения для тяжелонагруженных машин, (например, крупные станки, прессы, прокатные станы и т. п.), что способствует существенному повышению их технико-экономических показателей благодаря значительному уменьшению износа, повышению тем самым срока службы, а также повышению КПД винтовых передач,Формула изобретения1. Винтовая передача качения, содержащая винт и гайку с каналами возврата, образующими кинематически замкнутые контуры, в которых расположены тела качения, отличающаяся тем, что, с целью снижения неравномерности распределения нагрузки по виткам, диаметр тел качения в соседних контурах выполнен монотонно изменяющимся.2. Передача по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что разность диаметров тел качения в соседних контурах постоянна.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР225642, кл. Р 16 Н 25/22, 22.05.67.2, Левит Г, А. Передачи винт - гайка качения. - Станки и инструменты, 1963, 4,с.18,724851 ктор О пограф пунова,Составитель В. АнтиповТехред А, Камышникова Заказ 356/11 Изд,221 Тираж 1095 НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобрет 113035, Москва, Ж, Рачшская наб., д. 4/5 оры: О. Гусева и Е. Осипова Подписноеи открытий