ШАРИКОВАЯ ВИНТОВАЯ ПАРА

Предлагаемая полезная модель относится к области машиностроения, в частности к станкостроению, и может быть использована в направляющих станков.
Известен шариковый винтовой механизм с предварительным натягом, содержащий корпус, размещенный в нем винт, гайки, шарики, крышки, установленные с двух сторон корпуса, регулировочные прокладки, помещенные между корпусом и крышками, установочные и фиксирующие элементы, причем гайки выполнены ступенчатой формы, их малый диаметр оснащен продольными шлицевыми канавками, число которых на одной из гаек на одну больше, чем на другой, регулировочные прокладки выполнены в виде тарельчатых пружин с зубом, входящим в контакт с продольной шлицевой канавкой гайки, и диаметрально расположенными пазами, взаимодействующими с установочными элементами, помещенными в отверстия, выполненные в корпусе и соответствующие осям пазов тарельчатой пружины, фиксирующий элемент расположен в отверстии корпуса, а его ось перпендикулярна оси винта (RU 46064 V1, F16Н 25/22).
Недостаток этой конструкции заключается в ее сложности и, как следствие, ненадежности.
Наиболее близкой к предлагаемой шариковой винтовой паре по технической сущности и достигаемому эффекту является шариковая винтовая передача, содержащая винт, взаимодействующие с ним полугайки, комплект шариков, каналы возврата шариков и устройство фиксации взаимного углового положения полугаек, выполненное в виде конусной муфты, полумуфты которой закреплены в отверстиях соответствующих полугаек, на конической поверхности одной из полумуфт выполнены сквозные поперечные прорези, образующие упругий элемент, предназначенный для поджатия одной полумуфты к другой, а передача снабжена механизмом выключения муфты, выполненным в виде эксцентриков, установленных на осях в радиальных отверстиях, которые выполнены в другой полугайке равномерно по окружности с возможностью вращения и взаимодействия с другой полумуфтой (а.с. SU №1810682 A1, F16Н 25/22).
Недостатками этой конструкции являются нетехнологичность, наличие большого количества подвижных элементов, что усложняет конструкцию.
Задача, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение - исключить недостатки прототипа и аналога, повысить технологичность и надежность.
Поставленная задача решается тем, что шариковая винтовая пара, содержащая винт, взаимодействующие с ним две полугайки, комплект шариков, перемещающихся по каналам винта и полугаек, каналы возврата шариков, снабжена расположенной между двумя полугайками и установленной с возможностью осевого перемещения дополнительной гайкой с фланцем, шпонками, комплектом шариков и каналом их возврата, образованным сквозным отверстием, параллельным оси винта, ограниченным с двух сторон каналами во вкладышах, помещенных в гнезда, выполненные в дополнительной гайке перпендикулярно оси винта, полугайки оснащены запирающими гайками и резьбовой наружной поверхностью под них, пружинами, помещенными между фланцем дополнительной гайки и запирающими гайками, диаметр шариков полугаек больше диаметра шариков дополнительной гайки, винт имеет две разнопрофильные винтовые канавки с чередующимся малым и большим диаметром поперечного сечения, причем шаг канавок большого диаметра равен двум шагам соседних канавок винта, вкладыши полугаек имеют один профильный виток, шаг которого равен расстоянию между профилями большого диаметра поперечного сечения винта.
На фиг.1 представлен общий вид шариковой винтовой пары, на фиг.2 - изображение вкладыша полугайки в аксонометрии (корпус гайки условно не показан), на фиг.3 - разрез А-А фиг.1, на фиг.4 - разрез Б-Б фиг.1, на фиг.5 - вид В на фиг.1, на фиг.6 - положение шариков при рабочем «натяге» винтовой пары, на фиг.7 - схематическое изображение профильных канавок винта, на фиг.8 - разрез Г-Г фиг.1
Шариковая винтовая пара состоит из винта 1, взаимодействующих с ним двух полугаек 2 и 3, комплекта шариков 4, перемещающихся по канавкам 5 винта 1 и полугаек 2, 3 и каналы 6 возврата шариков 4, выполненные во вкладышах 7.
Между двумя полугайками 2, 3 расположена дополнительная гайка 8 с фланцем 9, шпонками 10, комплектом шариков 11 и каналом их возврата. Шпонки 10 взаимодействуют с прорезями 12, выполненными в полугайках 2, 3, и имеют возможность перемещения в осевом направлении.
Канал возврата шариков 11 образован сквозным отверстием 13, параллельным оси винта 1, ограниченным с двух сторон каналами 14 во вкладышах 15, помещенных в гнезда 16, выполненные в дополнительной гайке 8 перпендикулярно оси винта 1.
Полугайки 2 и 3 оснащены запирающими гайками 17 и резьбовой наружной поверхностью 18 под них, пружинами 19, помещенными между фланцем 9 дополнительной гайки 8 и запирающими гайками 17.
Диаметр шариков 4 полугаек 2 и 3 больше диаметра шариков 11 дополнительной гайки 8.
Винт 1 имеет две разнопрофильные винтовые канавки 5 и 20 с чередующийся малым и большим диаметром поперечного сечения. Шаг канавок 5 большого диаметра равен двум шагам соседних канавок винта 1.
Вкладыши 7 полугаек 2 и 3 имеют один профильный виток, шаг которого равен расстоянию между профилями 5 большого диаметра поперечного сечения винта 1.
Работает шариковая винтовая пара следующим образом:
При вращении винта 1, взаимодействующие с ним полугайки 2, 3 и дополнительная гайка 8 посредством шариков 4 и 11 перемещаются в продольном направлении.
Пружины 19 осуществляют постоянный натяг винтовой пары, передавая осевые усилия через шарики 4 на полугайки 2, 3 и профильные винтовые канавки 21 винта 1.
Поперечные нагрузки на винт 1 передаются через дополнительную гайку 8 и шарики 11.
Для изменения величины усилия натяга необходимо передвинуть запирающие гайки 17 по резьбе 18 в одну или другую сторону.
Возможность осевого перемещения полугаек 2 и 3 обеспечивается соотношением длины прорезей 12 и шпонок 10.
Предлагаемая конструкция шариковой винтовой пары может рассматриваться как подвижная опора с постоянным гарантированным натягом. Благодаря наличию 2-х разнопрофильных винтовых канавок винта увеличивается надежность и срок службы винтовой пары.