УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ В ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в качестве планетарного винтового механизма для преобразования вращательного движения в поступательное.
Известен планетарный ролико-винтовой механизм преобразования вращательного движения в поступательное, выполненный по «перевернутой» схеме (см. «Известия ВУЗов. Машиностроение», Москва. №9, 2013 г.).
Основным недостатком указанного планетарного ролико-винтового механизма является сложность конструкции и технологии изготовления, включающей необходимость шлифования внутренней многозаходной резьбы гайки, закаленной до высокой твердости.
Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство для преобразования вращательного движения в поступательное (см. ЕР 0320621, F16H 25/20, Device for converting rotary movement into axial movement), которое выбрано в качестве прототипа. Устройство-прототип для преобразования вращательного движения в поступательное содержит винт с многозаходной резьбой, помещенный в гайку с внутренними кольцевыми выступами, ролики, размещенные между гайкой и винтом, снабженные кольцевыми канавками, заходящими в выступы гайки. Внутри гайки с торцевых сторон размещены сепараторы, в отверстиях которых установлены шейки роликов.
К недостаткам прототипа следует отнести то, что при вращении гайки происходит смещение осей роликов относительно оси винта, что может привести к заклиниванию.
Задачей, на решение которой направлено создание описываемой полезной модели, является устранение возможности заклинивания.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для преобразования вращательного движения в поступательное, содержащем корпус, в котором на подшипниках с возможностью вращения установлена гайка с внутренними кольцевыми выступами, в которой размещен резьбовой винт, резьбовые ролики, помещенные между гайкой и винтом, сопряженные своими кольцевыми канавками с выступами на гайке, при этом шейки роликов установлены в сепараторах, размещенных внутри гайки с торцевых ее сторон, внутри гайки жестко закреплены зубчатые кольца, а на концах каждого ролика перед сепараторами выполнены зубчатые колеса, входящие в зацепление с внутренними выступами указанных зубчатых колец.
Предусмотрено, что зубчатые кольца закреплены внутри гайки, например, анаэробным герметиком.
Полезная модель поясняется чертежом, где показан схематично продольный разрез устройства.
Устройство содержит:
1 - корпус;
2 - подшипники;
3 - гайку;
4 - внутренние кольцевые выступы на гайке 3;
5 - резьбовой винт;
6 - резьбовые ролики;
7 - кольцевые канавки на резьбовых роликах 6;
8 - сепараторы;
9 - зубчатые кольца внутри гайки 3;
10 - зубчатые колеса на концах каждого ролика 6.
Устройство для преобразования вращательного движения в поступательное работает следующим образом. Витки резьбовых участков роликов 6 сопрягаются с резьбой винта 5, что и приводит винт 5 в движение вдоль оси при вращении роликов 6.
На концах каждого ролика 6 выполнены зубчатые колеса 2, которыми ролики 6 зацепляются с внутренними зубьями на кольцах 9, прочно соединенных с ведущей гайкой 3. При вращении гайки 3 вращаются ролики 6, что вызывает осевое смещение винта 5 благодаря взаимодействию резьбовых участков роликов 6 с резьбой винта 5.
Рабочая осевая сила, действующая на винт 5, передается резьбой на ролики 6 и, далее, с роликов 6 через кольцевые канавки 7 на внутренние кольцевые выступы 4 гайки 3. Контакт кольцевых выступов 4 и ответных кольцевых канавок 7 происходит вдоль прямолинейной образующей. Ролики 6 и гайка 3 вращаются в одном направлении.
С вращающейся гайки 3 рабочая осевая сила передается на неподвижный корпус 1 устройства для преобразования вращательного движения в поступательное радиально-упорными подшипниками качения 2.
Для упрощения совмещения зубьев колес 10 на концах роликов 6 с зубьями кольца 9 предварительно соединяют с гайкой 3 по посадке с зазором. Контактирующие поверхности зубчатых колец 9 и гайки 3 предварительно покрывают анаэробным герметиком (клеем), затем поворотом зубчатых колец 9 вокруг оси обеспечивают вхождение зубьев одного колеса 9 зубчатой передачи во впадины между зубьями сопряженного колеса на ролике 6. Для обеспечения поворота зубчатых колец 9 на их торцах выполняют минимум два отверстия. После полимеризации анаэробного герметика (клея) зубчатые кольца 9 прочно скрепляются с гайкой 3.
Ролики 6 установлены в сепараторах 8. Ролики 6 связаны зубчатыми зацеплениями с гайкой 3. Витки резьбы роликов 6 зацепляются с резьбой винта 5 и гайки 3. Из кинематических соображений на роликах 6 выполнена однозаходная резьба, а на винте 5 выполнена многозаходная резьба.
Зубчатые зацепления устройства для преобразования вращательного движения в поступательное по заявляемой полезной модели устраняют возможность перекашивания и заклинивания роликов, снижают трение между роликами, винтом и гайкой, что в конечном итоге приводит к повышению КПД и долговечности устройства.