Механизм линейного перемещения

( 9) л)11 Г 25 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ИДЕТЕЛ ЬСТЭУ РСКО К Цель изобретения - и плавности перемещен ка выполнена из двух соединенных между с связана с кареткой пр включающего группь Один из упоров уста отношению к каретке перемещения вдоль При вращении ходово мещения передается тор, верхний корпус. упор и кронштейн (пе 1 а), а также через вто нижний корпус, упор, ческий упор и кроншт оборота), За счет нали ся компенсация перио га резьбы ходового ви НЕЙНОГО ПЕРЕМ(57) Изобретенению и мокеверты вающихввода-вы вода еотносится к и быть использо механизмахграфической и иборостровано в разустройств нформации. кольце в плоскости, перпендикулярнои оси центров, установлены толкающие скалки со сферическими концами, взаимодействующими с торцом гайки,Известно корректирующее устройство для механизма подачи винта 2, в котором полугайки соединены друг с другом с помощью пружины и навинчены на ведущий винт. Каждая полугайка соединена с помощью эластичных пластин с кольцом, установленным с зазором на ведущем винте, Кольцо с двух сторон шарнирно связано с центрами, установленными в перемещаемом звене,Наиболее близким к заявляемому является винтовой привод(3), который содержит каретку, винт, взаимодействующий с ним гайку, поводок, закрепленный на послед(21) 4726230/28)ч 1227871, кл, Г 16 Н 25/20, 1985. Изобретение относится к приборостроению, в частности к механическим системам точного линейного перемещения, и может быть использовано в развертывающих механизмах устройств ввода-вывода графической информации, в частности в фототелеграфных аппаратах и полиграфических машинах.Известен механизм перемещения суппорта токарного станка 1), в котором с целью повышения точности за счет исключения влияния на перемещения суппорта относительных перекосов и биений винтовой пары кронштейн суппорта снабжен центрами, располокенными диаметрально противоположно относительно продольной оси ходового винта, в которых установлено с воэможностью покачивания кольцо. В овышение точности иия, С этой целью гайрезьбовых секторов,обой пружиной. Гайкаи помощи узла связи,шариковых упоров.новлен с зазором пои имеет возможностьоси ходового винта.го винта усилие перечерез резьбовой секупор, шарик, жесткийрвая половина оборорой резьбовой сектор,шарик, микрометриейн (вторая половиначия зазора достигаетдической ошибки ша- Днтд. 3 ил,С:ней, а также упоры, установленные на каретке и выполненные в виде втулки, размещенного в ней подпятника и опирающегосяна последний шарика, размещенного вовтулке с радиальным зазором, а поводокгайки размещен между шариками,Недостатком прототипа является передача усилия перемещаемой каретке через консольный поводок гайки, что приводит кее перекашиванию относительно .винта и возникновению неравномерности момента трения в резьбе. Жестко поджатые к поводку шарики, размещенные в регулируемых при сборке опорах, не позволяют компенсировать появляющийся в процессе работы из-за износа зазор в данном соединении, Винтовой привод не обеспечивает компенсации периодической ошибки резьбы винта, которая приводит к наиболее ощутимой невооруженным глазом периодической неравномерности оптической плотности синтезируемого развертывающим устройством полутонового черно-белого или цветного изображения.Целью изобретения является повышение точности и плавности перемещения,Цель достигается тем, что в механизме линейного перемещения, содержащем каретку с направляющими, винт. взаимодействующую с ним гайку и узел связи гайки с кареткой, гайка выполнена по крайней мере из двух реэьбовых секторов, равномерно расположенных по окружности и соединенных между собой с помощью пружины, а узел связи гайки с кареткой выполнен в виде шариковых упоров, обьединенных в группы по числу резьбовых секторов, в каждой из которых не менее семи шариковых упоров, причем один из упоров какдой группы и пружина, соединяющая соседние реэьбовые секторы, расположены по разные стороны от осевой плоскости симметрии соответствующего сектора, а центр этого упора и ось пружины равноудалены от перпендикулярных оси винта торцов резьбового сектора, по крайней мере шесть остальных упоров каждой группы установлены попарно, причем в каждой паре один из упоров подпружинен к каретке, линии, соединяющие центры упоров двух пар, параллельны одна другой и каждая касательно к окружности среднего диаметра резьбы винта, упоры третьей пары расположены на соответствующих торцах реэьбового сектора, перпендикулярных оси винта, а один иэ упоров этой пары установлен с воэможностью осевого перемещения и с зазором между ним и кареткой, выбираемым из со- отношения10 20 25 30 35 40 45 50 55 А5= -где А - амплитуда периодической ошибки шага резьбы винта;и - число резьбовых секторов.На Ниг. 1 приведен разрезБ - Б на Ниг.2; на Ниг. 2 - вид сверху с разрезом А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - вид сбоку с продольным разрезом механизма линейного перемещения по оси винта.Механизм линейного перемещения состоит из ходового винта 1, гайки, выполненной из двух резьбовых секторов 2 и 3, установленных соответственно в верхнем корпусе 4 и нижнем корпусе 5 с продольными призматическими пазами, кронштейна 6, закрепленного на каретке 7, установленной в призматических шариковых направляющих 8 и 9, В призматические пазы верхнего корпуса помещены шарики 10, 11 и 12, 13 упоров, Первые подкаты жесткими упорами 14, 15 с подпятниками 16, 17, вторые - упорами 18, 19 с пружинами 20, 21, помещенными во втулки 22, 23, Линии, соединяющие центры шариков 10, 12 и 11, 13 параллельны и каждая касательна окружности среднего диаметра резьбы винта,Констр, кция нижнего корпуса 5, расположение шариковых упоров аналогично конструкции и расположению шариковых упоров верхнего корпуса 4, Все упоры, подпятники, пружины и втулки установлены в кронштейне 6.На корпусах 4 и 5 установлены соответственно упоры 24 и 25, на каретке 7 - упор 26 с втулкой 27, на кронштейне 6 - упор 28 с втулкой 29. Между упорами 24 и 26 помещен шарик 30, между упорами 25 и 28 - шарик 31.В продольные призматические пазы каретки 7 попарно помещены четыре шарика 32, одновременно располагающиеся в призматических пазах направляющих 8 и 9.На верхнем корпусе 4 установлен передний упор 33 и задний упор 34, в кронштейне 6 - жесткий упор 35, с противоположной стороны - упор 36, поджатый пружиной 37, помещенной во втулку 38. Между упорами 33 и 35 размещен шарик 39, а между упорами 34 и 35 - шарик 40.На нижнем корпусе 5 установлен передний упор 41 и задний упор 42, в кронштейне 6 - микрометрический регулируемый упор 43, а с противоположной стороны - упор 44, поджимаемый пружиной 45, помещенной во втулку 46. Между упорами 41 и 43 размещен шарик 47, а между упорами 42 и 44 - шарик 48. Между шариками 47 и упором 43 при сборке устанавливается эа 1774103зор (в направлении перемещения), равный доле амплитуды периодической ошибки резьбы ходового винта, соответствующей числу резьбовых секторов.Упоры 33 и 34, 41 и 42 расположены на плоскостях торцов резьбовых секторов, перпендикулярных оси винта,Между корпусами 4 и 5 установлена пружина 49, зацепленная концами за штифты 50. 51, помещенные в канавки корпусов, Пружиной 49 резьбовые секторы 2 и 3 постоянно прижаты к ходовому винту 1, через упоры 24, 26 и шарик 30 корпус 4 прижат к каретке 7, а через упооы 25, 28 и шарик 31 корпус 5 прижат к кронштейну б.Упоры 24 и 25 и пружина 40, соединяющая противоположные резьбовые секторы, расположены по разные стороны от осевой плоскости симметрии реэьбового сектора, а центры шариков 30 и 31 этих упоров и ось пружины равноудалены от перпендикулярных оси винта торцов резьбовых секторов.Механизм линейного перемещения работает следующим образом.При вращении ходового винта 1 резьбовые секторы 2 и 3 перемещаются вдоль его оси. На первой половине оборота ходового винта усилие перемещения оси резьбового сектора 2 через верхний корпус 4, упор 33, шарик 39, жесткий упор 35, кронштейн 6 передается каретке 7, движущейся на шариках 32 вдоль направляющих 8 и 9, Зазор между шариком 47 и упором 41 резьбового сектора 3 уменьшается и на второй половине оборота ходового винта 1 движение каретке 7 передается через нижний корпус 5, упор 41, шарик 47, микрометрический упор 43 и кронштейн б. При этом между шариком 39 и упором 33 (35) образуется зазор, максимальное значение которого достигает величины, в частном данном случае достигающей половины амплитуды периодической ошибки резьбы ходового винта, а в общем случае - величины, равной части этой ошибки, соответствующей числу резьбовых секторов. Таким образом достигается компенсация периодической ошибки шага резьбы ходового винта и повышается плавность линейного перемещения каретки,При обратном ходе каретки 7 усилие перемещения передается ей от резьбовых секторов 2 и 3 одновременно через верхний 4 и нижний 5 корпуг а, упоры 34 и 42, шарики 40, 48, упоры 36, 44, пружины 37, 45, втулки 3, 46 и кронштейн б. В данном случае передача усилия каретки через два шариковых упора не имеет особого значения, так как обычно обратный ход каретки не является рабочим. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 8 процессе движения оба резьбовых сектора постоянно прижаты к ходовому вин. ту пружиной, чем обеспечивается отсутсг: вие осевого зазора в сопряжении реэьб винта и секторов. Во время вращения винта развороту секторов относительно его оси препятствуют упоры 24, 26 и 25, 28, а также шарики 30 и 31, втулки 27 и 29 препятствуют выпадению шариков при их перекатывании, Поперечные смещения резьбовых секторов относительно винта при его вращении ограничиваются в горизонтальной плоскости упорами 14, 15, подпятниками 16, 17 и шарикамй 10, 11 в одчом направлении, упорами 18, 19, пружинами 20, 21 и втулками 22, 23 в противополокном, Одновременно шарики 10, 11 и 12, 13 обеспечивают воэможность осевых смещений корпусов 4 и 5 относительно друг друга при смене передающего усилие перемещения каретки резьбового сектора и возможность радиальных смещений резьбовых секторов в вертикальной плоскости для компенсации периодической ошибки механизма от радиального биения резьбы винта при его вращения,Опоры корп,".ов 4 и 5 через шарики 30, 31 на каретку 7 и кронштейн 6, жестко связанный с кареткой, обеспечивают возмож. ность исключения из конструкции специальной направляющей для реэьбовых секторов (гайки) при одновременном наличии у них необходимых степеней свободы относительно перемещаемой каретки.Формула изобретения Механизм линейного перемещения, содержащий каретку с направляющими, винт, взаимодействующую с ним гайку и узел связи гайки с кареткой, отл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и плавности перемещения, гайка выполнена в виде по крайней мере двух резьбовых секторов, равномерно расположенных по окружности и соединенных между собой при помощи пружины, а узел связи гайки с кареткой выполнен в виде шариковых упоров, объединенных в группы по числу резьбовых секторов, в каждой из которых не менее семи шариковых упоров, один из упоров каждой груг,пы и прукина, соединяющая соседние резьбовые сектора, расположены по разные стороны от осевой плоскости симметрии соответствующего сектора, а центр этого упора и ось пружины равноудалены от перпендикулярных оси винта торцов резьбового сектора, по крайней мере шесть остальных упоров враждой группы установлены попарно, причем в каждой паре один из упоров подпружинен к каретке, линии, соединяющие центры упоров двух пар, параллельны одна другой икаждая касательна к окружности среднего диаметра резьбы винта, упоры третьей пары расположены на соответствующих торцах резьбового сектора, перпендикулярных оси винта, а один из упоров этой пары установлен с возможностью осевого перемещения и с зазором Я между ним и кареткой, выбираемым иэ соотношения:3 =А/игде А - амплитуда периодической ошибки 5 шага резьбы винта;п - число реэьбовых секторов.