10.14489/hb.2026.10.pp.067-086

2026, 10 октябрь (October)

DOI: 10.14489/hb.2026.10.pp.067-086

Блинов Д. С., Колобов А. Ю., Пугачевский Д. Н., Петров Ю. А.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА ЦИКЛОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВИТКОВ НА ОБРАЗУЮЩИХ РЕЗЬБОВЫХ ДЕТАЛЕЙ ПЛАНЕТАРНЫХ РОЛИКОВИНТОВЫХ ПЕРЕДАЧ
(с. 67-86)

Аннотация. Данная статья является начальным этапом комплексного исследования по определению связи между точностью изготовления основных деталей планетарных роликовинтовых передач (ПРВП), имеющих осевой зазор (цельную гайку), и их основными эксплуатационными характеристиками. Для указанного исследования разработана гамма ПРВП с основными параметрами их резьбовых деталей (винта, роликов и гайки) в диапазоне изменения среднего диаметра резьбы винта от 8 мм до 96 мм. Все разработанные ПРВП, учитывая геометрическое подобие деталей в передаче, разделены на три расчетных модели. Комплексное исследование планируется проводить методами имитационного моделирования, для чего в дискретных положениях ПРВП резьбовые детали должны взаимодействовать между собой одними и теми же образующими для соблюдения принципа постоянства сгенерированных погрешностей изготовления резьбовых деталей. Для каждой расчетной модели ПРВП на основе кинематического анализа этих передач определен дискретный угол поворота винта, являющегося ведущим звеном механизма, и соответствующие этому углу дискретные углы поворота других деталей ПРВП. Рассмотрев дискретные положения ПРВП, включая ее детали, определено число и местоположение образующих винта, любого ролика и гайки, вдоль которых надо выполнить генерацию погрешностей изготовления резьбовой поверхности соответствующей детали. Для каждой расчетной модели определен полный период дискретного движения передачи, для которого определена последовательность взаимодействия образующих резьбовых деталей. Полученная информация является исходной для разработки расчетных моделей резьбовых деталей ПРВП и передачи в целом для следующих этапов комплексного исследования. Кроме того, эту информацию можно использовать для определения числа циклов взаимодействия витков на образующих резьбовых деталей ПРВП в целях расчета этих передач по реальному критерию работоспособности – износостойкости.

Ключевые слова: планетарная роликовинтовая передача; винт; ролик; гайка; образующая; виток; взаимодействие образующих; взаимодействие витков; число циклов.

Blinov D. S., Kolobov A. Yu., Pugachevsky D. N., Petrov Yu. A.
DETERMINATION OF THE NUMBER OF INTERACTION CYCLES OF THREAD TURNS ALONG THE GENERATRICES OF THREADED COMPONENTS OF PLANETARY ROLLER SCREW TRANSMISSIONS
(pp. 67-86)

Abstract. This work represents the initial stage of a comprehensive study aimed at determining the relationship between the manufacturing accuracy of the main components of planetary roller screw transmissions (PRVPs) with axial backlash (solid-nut design) and their principal operational characteristics. For this study, a range of PRVPs has been developed with the main parameters of their threaded components (screw, rollers, and nut) covering the variation of the screw thread pitch diameter from 8 mm to 96 mm. All developed PRVPs, taking into account the geometric similarity of the components within the transmission, are divided into three calculation models. The comprehensive study is planned to be carried out using simulation modeling methods. For this purpose, in discrete positions of the PRVP, the threaded components must interact with one another along the same generatrices in order to satisfy the principle of constancy of the generated manufacturing errors of the threaded components. For each calculation model of the PRVP, based on the kinematic analysis of these transmissions, the discrete angle of rotation of the screw, which is the driving member of the mechanism, has been determined, as well as the corresponding discrete angles of rotation of the other PRVP components. By considering the discrete positions of the PRVP, including all its components, the number and location of the generatrices of the screw, any roller, and the nut have been determined, along which the manufacturing errors of the threaded surface of the corresponding component must be generated. For each calculation model, the complete period of discrete motion of the transmission has been determined, for which the sequence of interaction of the generatrices of the threaded components has been established. The obtained information serves as the basis for developing calculation models of the threaded components of the PRVP and of the transmission as a whole for the subsequent stages of the comprehensive study. In addition, this information can be used to determine the number of interaction cycles of thread turns along the generatrices of the threaded components of PRVPs in order to calculate these transmissions according to a real operability criterion – wear resistance.

Keywords: Planetary roller screw transmission; Screw; Roller; Nut; Generatrix; Thread turn; Interaction of generatrices; Interaction of thread turns; Number of cycles.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

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)
Ю. А. Петров (АО «НПО им. С. А. Лавочкина», 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.

Eng

D. S. Blinov (Bauman State Technical University, Moscow, Russia)
A. Yu. Kolobov (АО «НПО им. С.А. Лавочкина», Moscow, Russia)
D. N. Pugachevsky (Bauman State Technical University, Moscow, Russia)
Yu. A. Petrov (АО «НПО им. С.А. Лавочкина», 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.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. 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) // Справочник. Инженерный журнал с приложением. 2026. № 5. С. 16–29.
2. Козырев В. В. Конструкции роликовинтовых передач и методика их проектирования: учеб. пособие. Владимир: Владимир. гос. ун-т, 2004. 100 с.
3. SKF roller screws: SKF. 2014. 136 s.
4. Блинов Д. С. Винтовые передачи линейных приводов: учеб. пособие. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2021. 199 с.
5. Пугачевский Д. Н. Разработка классификатора роликовинтовых передач и выбор объекта исследования // Политехнический молодежный журнал. 2025. № 05(100). С. 1 – 13.
6. Блинов Д. С., Василюк В. О. О влиянии количества заходов резьбы винта и гайки планетарных роликовинтовых механизмов на их основные параметры // Машины и установки: проектирование, разработка и эксплуатация. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2016. № 3. С. 23 – 37. DOI: 10.7463/aplts.0316.0843888
7. Определение размеров и полей допусков для основных деталей планетарных роликовинтовых передач / Д. С. Блинов, О. А. Ряховский, П. А. Соколов и др. // Справочник. Инженерный журнал с приложением. Приложение № 7. 2006. № 7. 24 с.
8. Блинов Д. С., Морозов М. И., Анисимов П. Д. О критериях работоспособности роликовинтовых механизмов // Наука и образование: электронное научно-техническое издание МГТУ им. Баумана. 2015. № 8. С. 32 – 50.
9. Блинов Д. С. О критериях работоспособности роликовинтовых механизмов: сб. тр. ХII Междунар. науч.-техн. конф. «Трибология-машиностроению 2018». ИМАШ РАН. 2018. С. 62 – 65.
10. Скорость скольжения в точке сопряжения винта и ролика в планетарной ролико-винтовой передаче / О. А. Ряховский, Д. С. Блинов, Ю. Д. Плешаков и др. // Вестник машиностроения. 2000. № 8. С. 8 – 10.
11. Способ измерения профилей резьб роликов планетарных ролико-винтовых передач и обработка результатов / Блинов Д. С., Ряховский О. А., Соколов П. А. и др. // Вестник машиностроения. 1998. № 7. С. 26 – 29.
12. Блинов Д. С. Определение числа циклов нагружения витков резьбы деталей планетарных роликовинтовых передач // Справочник. Инженерный журнал с приложением. 2003. № 7. С. 19 – 25.

Eng

1. Blinov, D. S., Kolobov, A. Yu., & Pugachevskii, D. N. (2026). Comprehensive study to determine relationships between the manufacturing accuracy of planetary roller screw gear (PRSG) parts and their operational parameters (justification, purpose and objectives, review of studies, assumptions, work planning). Spravochnik. Inzhenernyi zhurnal s prilozheniem, (5), 16–29. [in Russian language].
2. Kozyrev, V. V. (2004). Designs of roller screw gears and methods of their design: Textbook. Vladimir State University. [in Russian language].
3. SKF. (2014). SKF roller screws. SKF. 136 p.
4. Blinov, D. S. (2021). Screw gears of linear drives: Textbook. Bauman Moscow State Technical University Press. [in Russian language].
5. Pugachevskii, D. N. (2025). Development of a classifier of roller screw gears and selection of the research object. Politekhnicheskii molodezhnyi zhurnal, (05), 1–13. [in Russian language].
6. Blinov, D. S., & Vasilyuk, V. O. (2016). On the influence of the number of thread starts of the screw and nut of planetary roller screw mechanisms on their main parameters. Mashiny i ustanovki: proektirovanie, razrabotka i ekspluatatsiya. MGTU im. N.E. Baumana. Elektronnyi zhurnal, (3), 23–37. [in Russian language]. https://doi.org/10.7463/aplts.0316.0843888
7. Blinov, D. S., Ryakhovsky, O. A., Sokolov, P. A., et al. (2006). Determination of dimensions and tolerance fields for main parts of planetary roller screw gears. Spravochnik. Inzhenernyi zhurnal s prilozheniem. Prilozhenie, (7), 24 p. [in Russian language].
8. Blinov, D. S., Morozov, M. I., & Anisimov, P. D. (2015). On performance criteria of roller screw mechanisms. Nauka i obrazovanie: elektronnoe nauchno-tekhnicheskoe izdanie MGTU im. Baumana, (8), 32–50. [in Russian language].
9. Blinov, D. S. (2018). On performance criteria of roller screw mechanisms. In Proceedings of the XII International Scientific and Technical Conference “Tribology in Mechanical Engineering 2018” (pp. 62–65). IMASH RAN. [in Russian language].
10. Ryakhovsky, O. A., Blinov, D. S., Pleshakov, Yu. D., et al. (2000). Sliding speed at the contact point of screw and roller in a planetary roller screw gear. Vestnik mashinostroeniya, (8), 8–10. [in Russian language].
11. Blinov, D. S., Ryakhovsky, O. A., Sokolov, P. A., et al. (1998). Method for measuring thread profiles of rollers of planetary roller screw gears and processing of results. Vestnik mashinostroeniya, (7), 26–29. [in Russian language].
12. Blinov, D. S. (2003). Determination of the number of loading cycles of thread turns of parts of planetary roller screw gears. Spravochnik. Inzhenernyi zhurnal s prilozheniem, (7), 19–25. [in Russian language].

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

DOI: 10.14489/hb.2026.10.pp.067-086

Скопируйте DOI статьи и перейдите по ссылке https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-spravochnik-inzhenernyy-zhurnal

В комментарии к заказу обязательно укажите DOI статьи.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

DOI: 10.14489/hb.2026.10.pp.067-086

Copy the article DOI and follow the link https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-spravochnik-inzhenernyy-zhurnal

Please specify the article DOI in the order comments.