188244. lajstromszámú szabadalom • Golyós csavarmenetes hajtás
1 . 188 244 2 A találmány golyós csavarmenetes hajtásra vonatkozik, egyenként két érintővonallal rendelkező olyan anyaoldali és orsóoldali menetprofillal, amelyek között azonos átmérőjű golyók vannak. A golyós csavarmenetes hajtásoknak az elmúlt években elterjedő alkalmazása volt az indítéka annak a kutatási törekvésnek, amely számítógépes programrendszert dolgozott ki ezért, hogy a golyós csavarmenetes hajtás konstrukciós kialakítását az alkalmazás céljának megfelelően optimálissá tegye. A golyós csavarmenetes hajtás optimális kialakításához ezek szerint a következő feltételeknek kell teljesülni (lásd: Fertigungstechnische Berichte, Bd. Il, 1978, S. 10, 1-3, Technischer Verlag Resch KG, Grafelfing b. München): 1. Valamennyi golyó egyformán érintkezik, a golyók között nincs jellemző átmérőkülönbség. 2. Nincs az orsómenet, illetve az anyamenet között emelkedés különbség. 3. A menet hossza mentén a profil-geometria állandó és ez azonos érintkezést tételez fel egy alkatrészen belül. Ezek a feltételek - az egyenletes anyagminőségtől eltekintve - a gyártás részére a lehető legnagyobb pontosság betartását jelentik a kialakítás során, amihez különösképpen a profilgeometria és menet emelkedési pontossága tartozik hozzá. A gyakorlatban azonban kiderült, hogy az anyán az egymás után következő menetek nem teljesen egyenletesen vannak terhelve, hanem egyenlőtlenül, mert az anyára ható tengelyirányú terhelés az anya falazatának rugalmas deformálódását - különösképpen hosszanti változását - eredményezi (lásd: Fertigungstechnische Berichte i.h. 79. old., 5.3.1). A golyós csavarmenetes hajtás lehető legnagyobb élettartamát azonban csak úgy lehet elérni, ha valamennyi, a menetek közt lévő golyó egyformán érintkezik. Ennek a rugalmas deformációnak a kiegyenlítésére, ami az egyes menetes egyenlőtlen terhelését eredményezi, a kutatási beszámoló (lásd az idézett helyen 94. old. 5.4—tói 100. old. 5.5-ig) a következőket javasolja az egyenletes menetterhelés megvalósítására: 1. Az anya külső átmérőjének keresztmetszet változtatása 2. menetről - menetre változóan növekvő profilköszörülés, hogy az egyes menetek hajlítási szilárdságát befolyásoljuk, 3. az egyes menetekhez a golyók átmérőjének változtatása, mint kedvező költségű módszer egyedi menetekkel ellátott anyák részére. Magától értetődik, hogy a javasolt megoldások összességükben is csak korlátozott terhelési tartományban lennének jó hatásúak, miközben a kutatási beszámoló a következőket állapítja meg (lásd az i.h. 99. old. és 100. old. 5.5 „Programmergebnisse” c. rész): „A bemutatott számítási algoritmust program rendszerbe foglaltuk össze és dialóg-üzemben a felhasználásnak megfelelő alkalmazást kapunk. Kiindulva a betáplált adatokból - a golyó- és az anya külső átmérőjét, valamint a menetek kiköszörülését minden menetre külön betápláljuk - egyrészt a terhelés eloszlását lehet kiszámítani, illetve a megfelelő vezérszámok előírásával egyenletes terhelést megadni...” „Mivel a fellépő terheléseloszlásoknál, ideális orsó- és anyageometriát feltételezve, csak kismértékű eltérés lép fel a közepes terheléshez képest, a kialakított program rendszer jelentősége az anyában a gyártástechnika következtében meghatározott hiba tekintetében nő. Ez lehetővé teszi úgy az emelkedési hiba hatásának, mint az egyes eltérő rendszerekben a golyók méreteltéréseinek kiszámítását is és ilymódon a megváltozott élettartam következtében a lehetséges alkalmazás megítélésének elérését.” Kiindulva a bevezetésben leírt, a köztudomású alkalmazásoknál ismertté vált tárgybeli golyós csavarmenetes hajtásból, a találmány feladata az, hogy mindkét mozgásirányban, lehetőség szerint legnagyobb élettartamú és egyidejűleg egyszerűen előállítható szerkezeti alakkal, pontos pozíciójú golyós csavarmenetes hajtást szolgáltasson. A találmánynak megfelelően ez a feladat azáltal oldható meg, hogy az anya menetemelkedése bizonyos értékkel kisebb, mint az orsó menetemelkedése, ez az érték pedig az anya méreténél a rugalmas megváltozásnak felel meg a tervezett megengedhető terhelési tartományban fellépő terhelésátadás esetén és a golyók a megengedhető terhelési tartományban mindig játékmentesen helyezkednek el a menet érintővonalai között. A találmány szerinti golyós csavarmenetes hajtás az előzőkben fent bemutatott megoldásoknak megfelelően kiküszöböli különösen a bonyolult megmunkálást és ezzel kapcsolatban a gondos megmunkálásnál a golyós csavarmenetes hajtás elkerülhetetlen, gyártástechnikai okokból adódó hibáit is. A találmánnyal kapcsolatos előnyöket a továbbiakban a találmány szerinti előnyös kiviteli példán kétféle ábrázolás kapcsán írjuk le közelebbről. Ezek a következők : 1. ábra: a terheletlen golyós csavarmenetes hajtás hosszanti fél keresztmetszete vázlatosan ábrázolva, 2. és 3. ábra: hasonló fél hosszanti keresztmetszet a terhelt golyós csavarmenetes hajtás esetében. Az ábrákon a golyós csavarmenetes hajtást öszszességében mindig a 10 hivatkozási jel jelöli. A 10 golyós csavarmenetes hajtás lényegében a 11 anyából és a 12 orsóból áll. A 11 anyán csavaralakban körbefutó menet öszszességében a 13 hivatkozási számmal, a 12 orsón ugyancsak csavaralakban körbefutó menet pedig a 14 hivatkozási számmal van jelölve. Úgy a 13 anyaoldali menetnek, mint a 14 orsóoldali menetnek is csúcsíves profilja van, amelyet „gótikus profilnak” is neveznek. Mindkét 13 és 14 menetnek a 15 golyók megtámasztására két érintővonala van, amelyek áthaladnak a 13 és 14 menetek, valamint a 15 golyók közötti erőátadási, illetve érintési helyeken. A 13 anyaoldali menet két érintővonala az A,-el és A2- vel jelölt nyilak hegyénél, a 14 orsóoldali menet két érintővonala pedig a B,-el és B2-vel jelölt nyilak hegyénél van; a nyilak a 11 anyáról és a 12 orsóról a 15 golyókra ható erőt kívánják szimbolizálni. A 10 golyós csavarmenetes hajtásnál a két 13 és 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
