|
DOI: 10.14489/hb.2026.05.pp.016-029
Блинов Д. С., Колобов А. Ю., Пугачевский Д. Н.
КОМПЛЕКСНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ СВЯЗЕЙ МЕЖДУ ТОЧНОСТЬЮ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ПРВП И ЕЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ (ОБОСНОВАНИЕ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ, ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ, ДОПУЩЕНИЯ, ПЛАНИРОВАНИЕ РАБОТЫ)
(с. 16-29)
Аннотация. Винтовые механизмы по виду реализуемого трения подразделяются на передачи скольжения и передачи качения, которые превосходят передачи скольжения почти по всем эксплуатационным параметрам. К передачам качения относятся шариковинтовые передачи (ШВП) и планетарные роликовинтовые передачи (ПРВП), которые являются наиболее перспективными механическими преобразователями вращательного движения в поступательное. Они выбраны в качестве объектов исследования. В результате обзора литературных источников и каталогов установлено, что точность изготовления основных деталей ПРВП (она подразделяется на классы точности) влияет на ее кинематическую погрешность, но нет информации о влиянии точности изготовления основных деталей ПРВП на ее нагрузочную способность (статическую и динамическую грузоподъемность). Цель данного комплексного исследования – определить связи точности изготовления основных деталей ПРВП, имеющей осевой зазор (цельную гайку), с нагрузочной способностью и другими характеристиками этих передач. Это позволит прогнозировать эксплуатационные параметры ПРВП на стадии разработки расчетно-конструкторской документации или после метрологического контроля параметров точности деталей передачи. Возможно обратное – зная требуемые эксплуатационные параметры ПРВП, можно назначать точность изготовления ее важнейших деталей, что в ряде случаев сулит положительный экономический эффект. Для реализации поставленной цели планируется решить более десяти задач. Определены параметры, связи которых с точностью изготовления основных деталей ПРВП планируется исследовать. Сформулированы десять общих допущений для комплексного исследования. Описано планирование комплексного исследования, под которым понимается выбор способов, методов и методик расчета, а также особенности разработки расчетных моделей ПРВП.
Ключевые слова: планетарная роликовинтовая передача; винт; ролик; гайка; зазор; точность; сила; нагрузочная способность.
Blinov D. S., Kolobov A. Yu., Pugachevsky D. N.
COMPREHENSIVE STUDY TO DETERMINE THE RELATIONSHIP BETWEEN THE ACCURACY OF MANUFACTURING OF PRVP PARTS AND ITS OPERATIONAL PARAMETERS (JUSTIFICATION, GOAL AND OBJECTIVES, RESEARCH REVIEW, ASSUMPTIONS, AND WORK PLANNING)
(pp. 16-29)
Abstract. Screw mechanisms, according to the type of friction they employ, are divided into sliding screw drives and rolling screw drives, the latter surpassing sliding screw drives in almost all operational parameters. Rolling screw drives include ball screw drives (BSDs) and planetary roller screw transmissions (PRVPs), which are among the most promising mechanical converters of rotational motion into translational motion. These transmissions are selected as the objects of the study. A review of literature sources and manufacturer catalogues has shown that the manufacturing accuracy of the main components of PRVPs (classified into accuracy grades) influences their kinematic error; however, no information has been found regarding the influence of the manufacturing accuracy of the main components of PRVPs on their load-carrying capacity (static and dynamic load capacity). The purpose of this comprehensive study is to determine the relationships between the manufacturing accuracy of the main components of PRVPs with axial backlash (solid-nut design) and their load-carrying capacity, as well as other characteristics of these transmissions. This will make it possible to predict the operational parameters of PRVPs at the stage of developing design and calculation documentation or after metrological inspection of accuracy parameters of the transmission components. The reverse approach is also possible: knowing the required operational parameters of a PRVP, it becomes possible to specify the appropriate manufacturing accuracy of its key components, which in some cases can provide a positive economic effect. To achieve this purpose, more than ten tasks are planned. The parameters whose relationships with the manufacturing accuracy of the main components of PRVPs are to be investigated have been identified. Ten general assumptions for conducting the comprehensive study have been formulated. The planning of the comprehensive study is described, including the selection of approaches, methods, and calculation techniques, as well as the specific features of developing calculation models of PRVPs.
Keywords: Planetary roller screw transmission; Screw; Roller; Nut; Clearance; Accuracy; Force; Load-carrying capacity.
Д. С. Блинов (Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, Москва, Россия)
А. Ю. Колобов (АО «НПО им. С. А. Лавочкина», Москва, Россия)
Д. Н. Пугачевский (Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, Москва, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
D. S. Blinov (Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russia)
A. Yu. Kolobov (JSC NPO Lavochkin, Moscow, Russia)
D. N. Pugachevsky (Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
1. Детали машин: учебник для вузов / Л. А. Андриенко и др.; под ред. О. А. Ряховского. 4-е изд. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2014. 465 с.
2. Блинов Д. С. Винтовые передачи линейных приводов: учеб. пособие. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2021. 199 с.
3. Зенкина Я. П. О нагрузочной способности винтовых механизмов качения // Политехнический молодежный журнал. 2017. № 8. С. 1 – 7.
4. Exlar: электроцилиндры серии GSX. Каталог продукции // Прогрессивные технологии. 2009. 36 с.
5. Пугачевский Д. Н. Разработка классификатора роликовинтовых передач и выбор объекта исследования // Политехнический молодежный журнал. 2025. № 5(100). С. 1 – 13.
6. Блинов Д. С., Морозов М. И. Неравномерность распределения нагрузки между сопрягаемыми витками ролика и винта с гайкой планетарной роликовинтовой передачи // Наука и образование: электронное научно-техническое издание МГТУ им. Баумана. 2014. № 9. С. 1 – 14.
7. SKF Roller Screws: SKF, 2014. 136 s.
8. Козырев В. В. Анализ и синтез роликовинтовых передач как исполнительных механизмов электромеханических приводов: дис. … д-ра техн. наук. Владимир. 1995. 413 с.
9. Satellite Roller Screws: Rollvis Swiss, 2013. URL: http://www.rvpberg.ru/catalogues_pdf/rolikovintovye_peredachi.pdf/ (дата обращения 14.03.2025).
10. Exlar. Электроцилиндры серии GSX. Каталог продукции // Прогрессивные технологии. 2009. 36 с.
11. Screw Assemblie: Ball Screw Assemblies BASA / Planetary Screw Assemblies PLSA. Bosch Rexroth AG. 2020. URL: http://www.brberg.ru/catalogues/screw_assemblies.pdf (дата обращения 17.03.2025).
12. Блинов Д. С. Исследование точности кинематических планетарных роликовинтовых передач // Вестник МГТУ. Машиностроение. 2002. № 3. С. 39 – 56.
13. Блинов Д. С. Планетарные роликовинтовые механизмы. Конструкции, методы расчетов / под ред. проф. О. А. Ряховского. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2006. 222 с.
14. Козырев В. В. Конструкции роликовинтовых передач и методика их проектирования: учеб. пособие. Владимир. гос. ун-т. Владимир. 2004. 100 с.
15. Козырев В. В. Конструкции, теория и методики проектирования и исследования планетарных передач винт–гайка с резьбовыми роликами и мехатронных модулей на их базе: монография. Владимир: Изд-во Владим. гос. ун-та. 2011. 238 с.
16. Худяков С. О. Исследование влияния геометрических погрешностей зубчатых венцов винта и роликов на кинематическую точность роликовинтовой передачи: дис. … канд. техн. наук. Владимир: ВладГУ. 2006. 132 с.
17. Блинов Д. С., Дикун Е. В., Колобов А. Ю. Разработка теоретической модели роликовинтового механизма для его расчетов с учетом погрешностей изготовления // Справочник. Инженерный журнал с приложением. 2023. № 9. С. 16 – 31.
18. Блинов Д. С., Морозов М. И. Проскальзывание в винтовых механизмах качения с люфтом // XIV Междунар. науч.-техн. конф. «Трибология – машиностроению», посвященная 100-летию со дня рождения А. П. Семенова: сб. трудов. М.: ИМАШ РАН, 2022. С. 53 – 56.
19. Блинов Д. С., Цветков Д. И. Силовой анализ планетарной роликовинтовой передачи с учетом контактной податливости сопрягаемых витков ее деталей // Справочник. Инженерный журнал с приложением. 2024. № 4. С. 11 – 23.
20. Иванов А. С. Контактная жесткость неподвижных соединений деталей машин: дис. … д-ра техн. наук. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2006. 245 с.
21. Блинов Д. С., Цветков Д. И. Силовой анализ планетарного роликовинтового механизма с осевым люфтом // Вестник машиностроения. 2025. Т. 104, № 6. С. 469 – 476.
22. Способ измерения профилей резьб роликов планетарных ролико-винтовых передач и обработка результатов / Д. С. Блинов, О. А. Ряховский, П. А. Соколов и др. // Вестник машиностроения. 1998. № 7. С. 26 – 29.
23. Способ измерения рабочих поверхностей ходовых резьб и обработка полученных результатов / Д. С. Блинов, О. А. Ряховский, П. А. Соколов и др. // Вестник машиностроения. 1997. № 2. С. 7 – 9.
1. Andrienko, L. A., et al. (2014). Machine parts: Textbook for universities (O. A. Ryakhovsky, Ed.; 4th ed.). Bauman Moscow State Technical University Press. [in Russian language].
2. Blinov, D. S. (2021). Screw drives of linear actuators: Textbook. Bauman Moscow State Technical University Press. [in Russian language].
3. Zenkina, Ya. P. (2017). On the load capacity of rolling screw mechanisms. Politekhnicheskii molodezhnyi zhurnal, (8), 1–7. [in Russian language].
4. Exlar. (2009). GSX series electric cylinders. Product catalog. Progressivnye tekhnologii. [in Russian language].
5. Pugachevsky, D. N. (2025). Development of a classifier of roller screw drives and selection of the object of research. Politekhnicheskii molodezhnyi zhurnal, (5), 1–13. [in Russian language].
6. Blinov, D. S., & Morozov, M. I. (2014). Non-uniformity of load distribution between mating threads of the roller and the screw with nut of a planetary roller screw drive. Nauka i obrazovanie: elektronnoe nauchno-tekhnicheskoe izdanie MGTU im. Baumana, (9), 1–14. [in Russian language].
7. SKF. (2014). SKF roller screws. SKF. [in Russian language].
8. Kozyrev, V. V. (1995). Analysis and synthesis of roller screw drives as actuators of electromechanical drives [Doctoral dissertation]. Vladimir. [in Russian language].
9. Rollvis Swiss. (2013). Satellite roller screws. Retrieved March 14, 2025, from http://www.rvpberg.ru/catalogues_pdf/rolikovintovye_peredachi.pdf/ [in Russian language].
10. Exlar. (2009). GSX series electric cylinders. Product catalog. Progressivnye tekhnologii. [in Russian language].
11. Bosch Rexroth AG. (2020). Screw assemblies: Ball screw assemblies BASA / Planetary screw assemblies PLSA. Retrieved March 17, 2025, from http://www.brberg.ru/catalogues/screw_assemblies.pdf [in Russian language].
12. Blinov, D. S. (2002). Study of the kinematic accuracy of planetary roller screw drives. Vestnik MGTU. Mashinostroenie, (3), 39–56. [in Russian language].
13. Blinov, D. S. (2006). Planetary roller screw mechanisms. Designs, calculation methods (O. A. Ryakhovsky, Ed.). Bauman Moscow State Technical University Press. [in Russian language].
14. Kozyrev, V. V. (2004). Designs of roller screw drives and methods of their design: Textbook. Vladimir State University. [in Russian language].
15. Kozyrev, V. V. (2011). Designs, theory and methods of design and research of planetary screw–nut drives with threaded rollers and mechatronic modules based on them. Vladimir State University Press. [in Russian language].
16. Khudyakov, S. O. (2006). Study of the influence of geometric errors of the gear rings of the screw and rollers on the kinematic accuracy of a roller screw drive [Candidate’s dissertation]. Vladimir State University. [in Russian language].
17. Blinov, D. S., Dikun, E. V., & Kolobov, A. Yu. (2023). Development of a theoretical model of a roller screw mechanism for its calculations taking into account manufacturing errors. Spravochnik. Inzhenernyi zhurnal s prilozheniem, (9), 16–31. [in Russian language].
18. Blinov, D. S., & Morozov, M. I. (2022). Sliding in rolling screw mechanisms with backlash. In *XIV Mezhdunarodnaya nauchno-tekhnicheskaya konferentsiya "Tribologiya – mashinostroeniyu", posvyashchennaya 100-letiyu so dnya rozhdeniya A. P. Semenova: Sbornik trudov* (pp. 53–56). IMASH RAN. [in Russian language].
19. Blinov, D. S., & Tsvetkov, D. I. (2024). Force analysis of a planetary roller screw drive taking into account the contact compliance of the mating threads of its parts. Spravochnik. Inzhenernyi zhurnal s prilozheniem, (4), 11–23. [in Russian language].
20. Ivanov, A. S. (2006). Contact stiffness of fixed joints of machine parts [Doctoral dissertation]. Bauman Moscow State Technical University. [in Russian language].
21. Blinov, D. S., & Tsvetkov, D. I. (2025). Force analysis of a planetary roller screw mechanism with axial backlash. Vestnik mashinostroeniya, *104*(6), 469–476. [in Russian language].
22. Blinov, D. S., Ryakhovsky, O. A., Sokolov, P. A., et al. (1998). Method for measuring thread profiles of rollers of planetary roller screw drives and processing of results. Vestnik mashinostroeniya, (7), 26–29. [in Russian language].
23. Blinov, D. S., Ryakhovsky, O. A., Sokolov, P. A., et al. (1997). Method for measuring working surfaces of power threads and processing of the obtained results. Vestnik mashinostroeniya, (2), 7–9. [in Russian language].
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 700 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа скопируйте doi статьи:
10.14489/hb.2026.05.pp.016-029
и заполните форму
Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 700 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please copy the article doi:
10.14489/hb.2026.05.pp.016-029
and fill out the form
.
|
Current Issue
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»