ПАТРОН ДЛЯ ЗАЖИМА В СБОРЕ ВИНТА И n РЕЗЬБОВЫХ РОЛИКОВ С ДВУМЯ ШЕЙКАМИ БЕЗГАЕЧНОЙ РОЛИКОВИНТОВОЙ ПЕРЕДАЧИ

Полезная модель относится к зажимным устройствам и может быть использована в качестве патрона для зажима резьбовых роликов собранных с винтом безгаечной роликовинтовой передачи. Собранная таким образом передача используется для измерения размеров, необходимых для изготовления других деталей этой передачи.
Известен самоцентрирующий трехкулачковый патрон, см. Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т. - М.: Машиностроение, 1984 - Т. 2 / Под ред. Б.Н. Вардашкина, В.В. Данилевского, 1984, стр. 163, рис.17, который является аналогом. На рабочих поверхностях кулачки имеют цилиндрические поверхности, поэтому в отверстии патрона можно закрепить три резьбовых ролика в сборе с винтом безгаечной роликовинтовой передачи. При закреплении резьбовые ролики необходимо придерживать руками, чтобы они охватывались цилиндрическими поверхностями кулачков.
Основным недостатком 3-х кулачкового патрона являются его большие габариты и вес, который существенно превышает вес винта с резьбовыми роликами. Конструкция патрона не позволяет с одного установа измерить все необходимые размеры резьбовых роликов предварительно собранных с винтом. Патрон имеет три кулачка и в него можно зажать винт с резьбовыми роликами передачи, имеющей только три ролика.
Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности к заявляемому зажимному устройству является оправка с регулируемыми винтами, см. Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т. - М.: Машиностроение, 1984 - Т. 2 / Под ред. Б.Н. Вардашкина, В.В. Данилевского, 1984, стр. 155, рис. 11, которая выбрана в качестве прототипа.
Оправка состоит из сборного корпуса, в котором выполнены два ряда глухих резьбовых отверстий. В отверстия ввернуты и зафиксированы с помощью контргаек винты, с помощью которых базируется и закрепляется кольцевая заготовка (деталь).
Главным недостатком данной оправки является сложность и большая трудоемкость базирования кольцевой заготовки (детали), для которого необходимо в пространстве совместить ось отверстия кольцевой заготовки (детали) с осью оправки. Отсюда в процессе базирования используются два ряда винтов. При этом необходим постоянный контроль радиального биения наружной поверхности кольцевой заготовки (детали), как минимум в двух сечениях, расположенных у противоположных торцов заготовки (детали).
Оправка-прототип не позволяет одновременно зажимать несколько заготовок (деталей), пространственное положение которых строго определенное.
Техническим результатом является упрощение процесса базирования заготовки и снижение его трудоемкости, а также расширение технологических возможностей заявляемого устройства за счет закрепления винта в сборе с резьбовыми роликами, которые расположены на винте через равные углы.
Технический результат достигается в устройстве, содержащем сборный корпус, в котором вдоль оси выполнены два ряда резьбовых отверстий, ввернутые в них винты с рабочей поверхностью на торце и контргайки. Корпус состоит из трубы, на торцах которой закреплены круглые пластины с центральным отверстием, диаметр которого на 0,2…0,4 мм больше наружного диаметра зажимаемого винта, два ряда резьбовых отверстий выполнены в трубе сквозными, а рабочие поверхности на торцах винтов предназначены для взаимодействия с резьбовыми роликами,. Причем в круглых пластинах, начиная от центрального отверстия, в одних и тех же осевых плоскостях через равные углы 360°/n выполнены радиальные пазы, заканчивающиеся отверстиями, диаметр которых больше ширины радиального паза, а в трубе в тех же осевых плоскостях в каждом ряду расположены резьбовые отверстия. При этом расстояние между круглыми пластинами внутри корпуса на 1…2 мм больше расстояния между шейками резьбовых роликов, ширина радиальных пазов на 0,02…0,04 мм больше диаметра шеек резьбовых роликов, а радиус расположения оси отверстия, которым заканчивается каждый радиальный паз, выбирается из условия свободного перемещения вдоль оси винта патрона с резьбовыми роликами, оси которых совпадают с осями отверстий, которыми заканчиваются радиальные пазы.
Изобретение поясняется прилагаемыми чертежами, где:
- на фиг. 1 показан общий вид заявляемого устройства;
- на фиг. 2 показан разрез А-А на фиг. 1;
- на фиг. 3 показан вид Б на фиг. 1;
- на фиг. 4 показан осевой разрез устройства с резьбовыми роликами для перемещения вдоль оси винта (на фигуре условно показан один резьбовой ролик);
- на фиг. 5 показан разрез В-В на фиг. 4;
- на фиг. 6 показан осевой разрез устройства с закрепленными винтом и резьбовыми роликами;
- на фиг. 7 показан разрез Г-Г на фиг. 6.
Будем рассматривать заявляемое устройство для зажима в сборе винта с n=8 резьбовыми роликами.
Патрон для зажима в сборе винта и n резьбовых роликов с двумя шейками безгаечной роликовинтовой передачи, см. фиг. 1 и 2, состоит из сборного корпуса, который выполнен в виде трубы 1 и двух круглых кольцевых пластин 2 с центральным отверстием «Д». Кольцевые пластины закреплены на торцах трубы любым способом с угловой ориентацией относительно друг друга. Для этого, например с двух торцов в отверстии трубы 1 выполнены внутренние центрирующие цилиндрические поверхности, и в одной осевой плоскости с каждого торца трубы выполнен П-образный паз «Е», см. фиг. 3. Обе кольцевые пластины 2 обрабатываются совместно, и они имеют наружную цилиндрическую поверхность, прерываемую в плане двумя выступами «Ж». При сборке кольцевые пластины центрируются по внутренним поверхностям трубы, а выступы пластин «Ж» входят в П-образные пазы «Е» трубы с натягом, чем и обеспечивается закрепление кольцевых пластин в трубе.
В круглых пластинах 2, см. фиг. 1, начиная от центрального отверстия «Д», в одних и тех же осевых плоскостях через равные углы выполнены n радиальных пазов «И», заканчивающихся отверстиями «К». Пазы «И» скоординированы относительно выступов «Ж». Отверстия «К» нужны для свободного входа или выхода инструмента при изготовлении пазов «И», поэтому отверстия «К» изготавливают с диаметром большим, чем ширина пазов «И». В тех же осевых плоскостях, что и пазы «И», на образующих трубы 1 выполняют два ряда сквозных резьбовых отверстий «Л», в которые ввинчивают винты 3 с контргайками 4, см. фиг. 2.
Работа заявляемого патрона для зажима в сборе винта и n резьбовых роликов с двумя шейками безгаечной роликовинтовой передачи. Следует отметить, что в безгаечной роликовинтовой передаче для сдерживания в радиальном направлении резьбовых роликов на винте используются два кольца, которые устанавливаются с двух сторон одновременно на шейки всех роликов. Ролики на своих торцах имеют сферические поднутрения, точно такие же поднутрения выполняют на крышках корпуса передачи. В сферическое поднутрение ролика и соответствующее сферическое поднутрение крышки устанавливают шар, который выполняет роль сепаратора для ролика, и передает нагрузку. Таким образом, все резьбовые ролики в осевом направлении упираются через шары в крышки и разделены между собой по угловой координате.
Заявляемое устройство позволяет существенно повысить точность изготовления деталей безгаечной роликовинтовой передачи, за счет чего повышается ее жесткость, нагрузочная способность, КПД, надежность и долговечность. Замыкающие размеры замкнутых размерных цепей получаются не путем расчета на основе полей допусков, а на основе измерений изготовленных деталей, которые надо предварительно собрать, для чего и нужно заявляемое устройство.
Сначала в трубе 1 патрона, см. фиг. 4 и 5, последовательно вывинчивают все винты 3 до положения, в котором рабочие торцы винтов не выступают в отверстие трубы. В патрон через центральные отверстия «Д» в кольцевых пластинах 2 вводят резьбовой ролик 5 так, чтобы его шейки «М» вошли в радиальные пазы «И» кольцевых пластин и перемещают резьбовой ролик в радиальном направлении до упора в отверстие трубы 1. Для удобства сборки в осевом направлении резьбовой ролик имеет зазор 1…2 мм. При этом ось ролика соосна оси отверстия «К», которым заканчивается радиальный паз «И». В этом положении резьбовой ролик надо зафиксировать любым способом. Быстрее всего это делается с помощью резинового кольца 7. Оно набрасывается на шейку ролика с одного его торца, растягивается и через трубу 1 натягивается на вторую шейку. Таким образом, в патроне устанавливаются все резьбовые ролики.
Патрон с резьбовыми роликами вводится на винт и перемещается вдоль его оси в требуемое положение, см. фиг. 4 и 5. При этом между роликами и винтом достаточный зазор, величина которого зависит от наружных диаметров винта и резьбовых роликов и диаметра отверстия стандартной трубы, а между винтом и отверстием «Д» кольцевых пластин 2 патрона радиальный зазор 0,1…0,2 мм (диаметральный зазор 0,2…0,4 мм), необходимый для точной центровки патрона относительно винта.
Далее последовательно с каждого резьбового ролика снимается резиновое кольцо, витки ролика входят во впадины между соседними витками винта, положение ролика фиксируется двумя винтами 3 с контргайками 4, см. фиг. 6 и 7. Чтобы резьбовые ролики не перекашивались в окружном направлении между пазами «И» кольцевых пластин 2 и шейками «М» роликов 5 зазор порядка 0,02…0,04 мм, необходимый для высокоточных измерений. Сборка завершена.
Измерение радиусов расположения внешних образующих шеек резьбовых роликов. Для измерений на боковую стенку шейки каждого ролика с одного его торца надо нанести его порядковую маркировку. Винт передачи устанавливается в контрольных центрах или в центрах трехкоординатной измерительной машины. С помощью микронного индикатора 8, который условно показан на фиг. 6, или щупом трехкоординатной измерительной машины снимается показание наиболее выступающей точки шейки ролика. Оно заносится в протокол измерений, а также записывается номер ролика и на какой шейке снято это показание. Аналогично измеряются все шейки всех роликов и записываются результаты. Затем измерения повторяются в 2-3 новых положениях патрона с роликами вдоль оси винта с соответствующей разборкой и переналадкой. Полученные результаты обрабатываются по программе для ЭВМ и определяются диаметры отверстий каждого кольца, которые устанавливаются на шейки роликов в безгаечной роликовинтовой передаче. Отверстия колец, удерживающие резьбовые ролики, шлифуются в расчетный размер, полученный в результате измерений и математической обработки результатов этих измерений. Полученные результаты вместе с высокоточными замерами диаметров шеек используются для определения среднего диаметра расположения осей сферических поднутрений в крышках корпуса передачи.
Заявляемое устройство (патрон) позволяет предварительно зажать не соединенные между собой детали (винт и резьбовые ролики) в том положении, в котором они будут собраны в изделии (в без гаечной роликовинтовой передаче). Это расширяет технологические возможности заявляемого устройства по сравнению с прототипом и позволяет за счет измерений повысить эксплуатационные параметры безгаечной роликовинтовой передачи, важнейшими составными элементами которой являются винт и резьбовые ролики.
По сравнению с прототипом в заявляемом устройстве существенно упрощается процесс базирования винта с роликами и снижается трудоемкость этого процесса, так как не нужны контрольные измерения при базировании и закреплении.