Винтовой механизм

(5 15 Р 25 НИЕ ИЗОБРЕТЕ ПИ 2(54) ВИНТОВОЙ МЕХАНИЗМ (57) Изобретение относится к м нию и может быть использован прецизионных станков или из машин, Цель изобретения - по ности. С этой целью плоские имеют одинаковую жесткость и .имеется средство предварител жения пружин, При перекосах и биениях винта 3 гайка и промеж но имеют возможность пере двух взаимно перпендикулярн ниях на равную величину вслед ковой податливости пружин 19 конструкторщих, шлифольноеаты Вдюнков. Гусак ССГ ьство56,5/20,СССР1986. ГОСУДАРСТВ Е ННЫ И КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Витебское специаское бюро зубообрабвальных и заточных ста(56) Патент ФРГ % 332кл, В 23 05/40, 1981,Авторское свидетелМ. 419361, кл, В 23 0 5Авторское свидетеМ 1337587, кл, Е 16 Н 2 1746101 А 1 ашиностроео в приводах мерител ьн ых ышение точпружины 19кроме того, ьного нагрурадиальных уточное звемещаться в х направлествие одинаб ил.Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах прецизионных станков или измерительных машин.Известно техническое решение, в котором привод подачи стола осуществляется посредством ходового винта и перемещающейся возвратно-поступательно гайки, причем стол и гайка соединены друг с другом шарнирно, что позволяет устранить возможный перекос гайки, возникающий в результате непараллельности оси ходового винта направлению перемещения стола.Недостатками этого решения являются разная радиальная податливость гайки при компенсацч 1 перекосов В вертикальной и горизонтальной плоскостях и пониженная крутильная жесткость из-за наличия подвижных шарниров, причем при появлении зазора в шарнирах точность позиционирования подвижного узла не обеспечивается.Известно устройство для передачи движения ходовому органу, в котором привод подвижноо органа осуществляется от ходового винта через подвижную гайку. Гайка крепится к столу через промежуточное звено, которое мажет быть выполнено в виде полого цилиндра с двумя парами сегментных пазов или в виде двух Т-образных пластин). Если ось винта не параллельна направлению перемещения подвижного органа, то при вращении винта происходит деформация упругих элементов, компенсирующая неточность установки ходового винта относительно направляющих подвижного органа.Недостатками этого устройства являются разная радиальная податливость гайки при компенсации перекосов в вертикальной и. горизонтальной плоскостях в случае выполнения промежуточного звена в виде полого цилиндра (в случае Г-образных пластин она одинакова) и пониженная крутильная жесткость, особенно в случае Г-образных пластин, Долговечность упругих элементов вследствие их малой базы изгиба в случае полого цилиндра и знакопеременной нагрузки при возвратно-поступательном движении также снижается,Наиболее близким к изобретению по технической сущности является винтовой механизм, который содержит основание с прямолинейными направляющими, размещенное в направляющих с возможностью поступательного движения ведомое звено, ходовой винт, установленный на основании в двух опорах вращения, жестко связанный с ведомым звеном корпус гайки, размещенный в последнем с возможностью радиальных перемещений, ползун и упруго связанную через ползун с ведомым звеномгайку, предназначенную для взаимодействия с ходовым винтом, Ползун выполнен ввиде прямоугольной рамки, внутри которой5 размещена гайка. Упругая связь выполненав виде четырех попарно параллельных плоских пружин, первая пара которых концамисвязана с рамкой, а серединой - с гайкой,вторая пара перпендикулярна первой и кон 10 цами связана с ведомым звеном, а серединой - с рамкой. Механизм снабжен двумя.предназначенными для ограничения радиальных перемещений гайки упорами, первый из которых закреплен на рамке и15 предназначен для взаимодействия с ведомым звеном, а второй закреплен на гайке ипредназначен для взаимодействия с рамкой; Попарно параллельные плоские пружины расположены поперек оси ходового20 винта и конструктивно механизм выполнентак, что первая пара пружин имеет длину ирасстояние между опорами на концах меньшие, чем вторая.Недостатками известного решения яв 25 ляется разная податливость в радиальнойплоскости из-за разной жесткости пружин,что снижает динамические характеристикии точность позиционирования, а располокение попарно пружин плоскостью их изгиба30 перпендикулярно оси винта снижает динамические возможности устройства,Целью изобретения является повышение точности позиционирования,Цель достигается тем, что в винтовом35 механизме, содержащем основание, установленный на нем с возможностью вращения винт, взаимодействующую с ним гайку,промежуточное звено, предназначенноедля связи гайки с исполнительным органом40 и упругие элементы в виде четырех попарнопараллельных плоских пружин, первая паракоторой связана с промежуточным звеном игайкой, вторая - с промежуточным звеном иисполнительным органом, плоскость пру 45 жин второй пары перпендикулярно плоскостям пружин первой пары, все пружиныимеют одинаковую жесткость, а механизмснабжен средством предварительного нагружения пружин.50 На фиг. 1 изображен механизм, продольный разрез; на фиг, 2 - промежуточноезвено в увеличенном масштабе, общий вид;на фиг. 3 - разрез А-А на фиг, 2; на фиг, 4 -вид Б на фиг, 2; на фиг, 5 - разрез В-В нэ55 фиг.2; на фиг, 6 - разрез Г-Г на фиг,4,Винтовой механизм содержит стол 1,который опирается на основание 2 черезнаправляющие (не показаны), Ходовой винт3 находится в зацеплении с гайкой 4, например, шариковой винтовой пары и своими51015 20 25 30 35 40 45 50 опорами 5 и 6 прикоеплен к основанию 2, Гайка 4 смонтирована в корпусе 7, который через промежуточное звено 8 связан с кронштейном 9 стола 1, Промежуточное звено состоит из двух щек 10, связанных между собой шпильками 11 и стянутых гайками 12. Щеки 10 цилиндрическими отверстиями 13 охватывают по краям корпус 7 с зазорами 14. В своей средней части корпус 7 имеет с двух противоположных сторон выступы 15 с выполненными в них отверстиями с резьбой и коническими гнездами 16, К выступам 15 корпуса 7 с помощью винтов 17 и конических шайб 18 прикреплены плоские пружины 19 так, что конические выступы 20 пружин 19 вставлены в конические гнезда 16 корпуса 7, Под прямым углом по отношению к первой паре пружин 19 к щекам 10 аналогично прикреплена вторая пара пружин 21, к средней части которых аналогично прикреплены два угольника 22, образуя таким образом фланец 23 для скрепления промежуточного звена 8 с кронштейном 9 стола 1, В угольниках 22 выполнен сквозной паз 24 с замкнутым контуром для размещения в нем пружин 21. Ходовой винт 3 связан с приводом 25 для его вращения,Винтовой механизм работает следующим образом.При вращении ходового винта 3 от привода 25 гайками 4. и корпусу 7 передается поступательное движение вдоль оси винта 3, а от корпуса 7 через промежуточное звено 8 подвижному органу - столу 1, При этом, если ось винта 3 не. параллельна направляющим, происходит смещение фланца 23 относительно корпуса 7 в плоскости, перпендикулярной оси винта 3 вследствие деформации пружи19, Таким образом,стол 1 перемещается строго вдоль направляющих, а гайка 4 - вдоль оси винта, Расстояние между коническими гнеэдами 16 в промежуточном звене 8 несколько больше расстояния между коническими выступами 20 в пружинах 19 и 21, что обеспечивает жесткое крепление пружин 19 и 21 и нагружение их предварительной силой растяжения. Средствами регулирования расстояния между коническими гнездами 16 промежуточного звена 8 могут, например,служить резьбовые концы 26, выполненные на шпильках 11 и завернутые в резьбовые. отверстия одной из щек 10, Выворачивая шпильки 11 из щек 10, можно увеличить указанное расстояние.Благодаря наличию двойного упругого шарнира с двумя парами пружин 19 и 20 одинаковой жесткости податливость гаек 4 во всех направлениях в радиальной плоскости одинакова, что способствует равномерности вращения винта 3 и перемещения стола 1, а также исключает передачу вибраций от винта 3 к столу 1 и повышает в конечном счете точность перемещения.Закрепление пружин 19 и 21 в середине и по краям, жесткая заделка их с помощью конических выступов 20 и предварительные нагружения их силой растяжения в сочетании с рабочими нагрузками, направленными также только на растяжение (при разгоне и торможении) при прямом и обратном ходе стола 1, увеличивают осевую и крутильную жесткость промежуточного звена, таким образом, также повышая точность перемещения и позиционирования подвижного стола 1, Кроме того, расположение пружин с плоскостью изгиба от радиального смещения гайки 4 вдоль оси винта 3 повышаетдинамические возможности механизма допускает повышение скоростей перемещения, ускорений и инерционных сил). Формула изобретения Винтовой механизм, содержащий основание, установленный на нем с возможностью вращения винт, взаимодействующую с ним гайку, промежуточное звено, предназначенное для связи гайки с исполнительным органом, и упругие элементы в виде четырех попарно параллельных плоских пружин, первая пара которых связана с промежуточным звеном и гайкой, вторая - с промежуточным звеном и исполнительным органом, а плоскости пружин второй пары перпендикулярны плоскостям пружин первой пары, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, все пружины имеют одинаковую жесткость, а механизм снабжен средством предварительного нагружения пружин.