Общий случай определения межосевого расстояния винта и ролика роликовинтового механизма и точки начального контакта их сопрягаемых витков. Разработка метода расчета и программы для ЭВМ

Важнейшей тенденцией развития аэрокосмической отрасли является повышение нагрузочной способности механизмов, узлов и деталей без увеличения их габаритов и массы. Это относится и к широко применяемым в летательных аппаратах наиболее перспективным на сегодняшний день планетарным роликовинтовым механизмам (ПРВМ), преобразующим вращательное движение в поступательное. Ранее (в опубликованной статье) было предложено повысить нагрузочную способность (примерно на 15%) за счет уменьшением угла профиля витков резьбовых деталей ПРВМ с 90° до 70°.

Однако такая модернизация ПРВМ приведет к изменению размеров деталей механизма и к изменению его параметров и характеристик (КПД, положения начальной точки контакта сопрягаемых витков и параметров их контактного взаимодействия, кинематических параметров), для чего потребуются дополнительные исследования. Если учитывать приоритет этих исследований, то, безусловно, надо начать с разработки методики определения размеров основных деталей ПРВМ и полей допусков на них, потому что для изготовления модернизированного ПРВМ и его испытаний нужны чертежи. Разработана методика расчета размеров основных деталей ПРВМ и полей допусков на них, учитывающая изменение угла профиля витков резьбовых деталей механизма и радиуса дуги окружности, по которой выполнен профиль витков роликов. Поэтому предложенная методика является общей по сравнению с разработанными ранее.

В этой методике для определения размеров деталей и полей допусков на них используются различные условия и уравнения. Например, гайка охватывает винт с роликами, а их размеры образуют замкнутую размерную цепь, в которой размеры и допуски на них должны быть такими, чтобы с одной стороны обеспечить сборку ПРВМ, а с другой стороны люфт механизма должен быть минимальным для обеспечения высокой нагрузочной способности, кинематической точности и жесткости ПРВМ. Используются: условия отсутствия заострений витков винта, роликов и гайки; условие размещения витка ролика с наименьшей толщиной во впадине гайки с максимальной шириной; условие размещения витка ролика с наименьшей толщиной во впадине винта с максимальной шириной с учетом конструктивных особенностей ПРВМ. При этом учитывается возможный износ резьбовых поверхностей деталей ПРВМ.

1. Блинов Д.С., Морозов М.И. Перспективные конструкции планетарных роликовинтовых механизмов // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2013. № 3. С. 62-72. DOI: 10.18698/0536-1044-2013-3-62-72

2. Блинов Д.С., Зенкина Я.П. Общий случай определения размеров и полей допусков на них для резьбовых деталей планетарных роликовинтовых механизмов // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2017. № 4. С. 16-32. DOI: 10.7463/0417.0001123

3. Блинов Д.С. Планетарные роликовинтовые механизмы: Конструкции, методы расчетов / Под ред. О.А. Ряховского. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. 221 с.

4. Блинов Д.С., Анисимов П.Д., Валуев К.А. О влиянии угла профиля витков деталей планетарных роликовинтовых механизмов на их основные параметры // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2016. № 6. С. 30-46. DOI: 10.7463/0616.0842257

5. Блинов Д.С., Морозов М.И. Прогнозирование ресурса винтовых механизмов качения // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2015. № 2. С. 24-41. DOI: 10.7463/0215.0756784

6. Блинов Д.С., Ряховский О.А., Соколов П.А. Численный метод определения точки первоначального контакта витков двух винтов с параллельными осями и различными углами подъема резьбы // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 1996. № 3. С. 93-97.

7. Блинов Д.С., Ряховский О.А., Соколов П.А., Лаптев И.А. Определение размеров и полей допусков для основных деталей планетарных роликовинтовых передач // Справочник. Инженерный журнал. 2006. Приложение № 7. С. 1-24.

8. Ряховский О.А., Сорокин Ф.Д., Соколов П.А. Вычисление радиального смещения осей винта и ролика и положения точки контакта резьбы винта и ролика в планетарном ролико-винтовом механизме // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2011. № 6. С. 7-14. DOI: 10.18698/0536-1044-2011-6-7-14

9. Блинов Д.С., Алешин В.Ф., Лаптев И.А., Фролов А.В., Кулиш А.В. Безгаечные роликовинтовые механизмы // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2010. № 10. 13 с. Режим доступа: http:// technomag.edu.ru/doc/161571.html (дата обращения 20.08.2017).

10. Леонтьев С.К., Пальченко Н.В., Блинов Д.С. Морозов М.И., Синькинов А.И., Кожевников В.Е. Устройство для преобразования вращательного движения в поступательное: пат. 154625 Российская Федерация. 2015. Бюл. № 24. 2 с.

11. Фаронов В.В. Delphi. Программирование на языке высокого уровня. СПб.: Питер, 2003. 640 с.