行星滚柱丝杠机构、汽车液压分离系统及汽车技术方案

本发明专利技术公开了一种行星滚柱丝杠机构、汽车液压分离系统及汽车，包括丝杠(1)、滚柱(2)以及螺母(3)，所述滚柱(2)为环齿滚柱，包括大径段(21)和小径段，所述大径段(21)与所述丝杠(1)相啮合，所述小径段与所述螺母(3)相啮合；各所述滚柱(2)大径段(21)的齿距与所述丝杠(1)的螺距相一致，各所述滚柱(2)大径段(21)相同环数的齿部与端部基准面的距离A沿周向排列顺序依次递增且差值相等。该机构不仅可以显著的降低加工难度和制造成本，具有更高的承载能力、刚度和使用寿命，而且，还可以降低行星滚柱丝杠的传动比，从而降低与丝杠配合电机的扭矩和功率要求，减小电机的尺寸。

Planetary Roller Screw Mechanism, Automotive Hydraulic Separation System and Automobile

The invention discloses a planetary roller screw mechanism, an automobile hydraulic separation system and an automobile, including a lead screw (1), a roller (2) and a nut (3). The roller (2) is a ring-tooth roller, comprising a large diameter section (21) and a small diameter section (21) which engage with the screw (1), the small diameter section which engages with the nut (3), and the pitch of the large diameter section (21) of each roller (2) and the said screw (3). 1) The pitch is consistent, and the distance A between the teeth with the same number of rings and the end datum surface of the large diameter section (21) of the roller (2) increases in sequence along the circumference and the difference is equal. This mechanism can not only significantly reduce the processing difficulty and manufacturing cost, but also have higher load-carrying capacity, stiffness and service life. Moreover, it can also reduce the transmission ratio of planetary roller screw, thereby reducing the torque and power requirements of motor matching with the screw and reducing the size of motor.

【技术实现步骤摘要】
行星滚柱丝杠机构、汽车液压分离系统及汽车
本专利技术涉及行星滚柱丝杠
，特别是应用于汽车液压分离系统的行星滚柱丝杠。本专利技术还涉及设有所述行星滚柱丝杠的汽车液压分离系统以及汽车。
技术介绍
滚珠丝杠副是丝杠和螺母间以钢球(滚珠)为滚动体的螺旋传动副，它可以将旋转运动变为直线运动，或相反。行星滚柱丝杠与滚珠丝杠结构相似，区别在于行星滚柱丝杠载荷传递的元件为螺纹滚柱，而非滚珠，其优势在于有众多的螺纹线来支撑负载。行星滚柱丝杠设计结构中的滚柱为非循环式，所以旋转速度是滚珠丝杠的两倍。而滚珠丝杠的设计是滚珠为循环式，所以高速旋转时，滚珠会发生碰撞，在性能上滚柱丝杠的承载能力是滚珠丝杠的三倍，寿命是滚珠丝杠的十五倍。此外，由于导程与行星滚柱丝杠的节距为函数关系，所以行星滚柱丝杠的导程可以设计为整数或者小数，而滚珠丝杠的导程受到滚珠的直径限制，因而导程是标准的。行星滚柱丝杠主要由主丝杠、螺母和滚柱组成，主丝杠为多头丝杠，齿形一般为三角齿，螺母为内螺纹，齿形与主丝杠的相同，滚柱为单头螺纹，齿形与主丝杠相同，滚柱螺纹侧面为凸齿形，滚柱两端都加工成小齿轮和圆柱光轴，圆柱光轴安装固定在端部档圈孔内，保持各滚柱之间的等距离，端部档圈浮动安装在螺母内，依靠弹性挡圈轴向固定。目前市场上的行星滚柱丝杠，为了保证小空间、大承载，同时为了保证稳定的传动比，丝杠都是多头丝杠，滚柱为螺旋齿，以某型号的小尺寸行星滚柱丝杠为例，其公称直径为8mm，螺纹头数为4，导程为1mm，螺距为0.25mm，滚柱只能采取精密磨削的方式进行加工，加工难度大，成本高昂(一个行星滚柱丝杠价格要超过万元)，而且，滚柱的头部必须设有导向齿轮，才能保证轴向往复位移精度。因此，如何克服行星滚柱丝杠存在的上述缺陷，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种行星滚柱丝杠机构。该机构不仅可以显著的降低加工难度和制造成本，具有更高的承载能力、刚度和使用寿命，而且，还可以降低行星滚柱丝杠的传动比，从而降低与丝杠配合电机的扭矩和功率要求，减小电机的尺寸。本专利技术的另一目的是提供一种设有所述行星滚柱丝杠机构的汽车液压分离系统。本专利技术的又一目的是提供一种设有所述行星滚柱丝杠机构的汽车。为实现上述目的，本专利技术提供一种行星滚柱丝杠机构，包括丝杠、以所述丝杠为中心沿周向排列分布的滚柱以及设于所述滚柱外围的螺母，所述滚柱与丝杠啮合传动，所述螺母与滚柱啮合传动，所述滚柱为环齿滚柱，包括大径段和小径段，所述大径段与所述丝杠相啮合，所述小径段与所述螺母相啮合；各所述滚柱大径段的齿距与所述丝杠的螺距相一致，各所述滚柱大径段相同环数的齿部与端部基准面的距离A沿周向排列顺序依次递增且差值相等。优选地，各所述滚柱的大径段处于其中间位置，各所述滚柱的小径段包括第一小径段和第二小径段，所述第一小径段和第二小径段分别位于所述大径段的两端；所述螺母设有分别与所述第一小径段和第二小径段相啮合的第一内螺纹和第二内螺纹，所述第一内螺纹和第二内螺纹之间间隔一定距离。优选地，各所述滚柱大径段相同环数的齿部与端部基准面的距离A的差值为L/N，其中，所述L为所述丝杠的螺距，所述N为所述滚柱的数量。优选地，所述螺母为环齿螺母，所述滚柱第一小径段和第二小径段的齿距与所述丝杠的螺距相一致，各所述滚柱第一小径段相同环数的齿部与端部基准面的距离B相等，且所述滚柱第二小径段相同环数的齿部与端部基准面的距离C相等。优选地，所述螺母为螺旋齿螺母，其螺距与所述丝杠的螺距相等；所述滚柱第一小径段和第二小径段的齿距与所述丝杠的螺距相等；各所述滚柱第一小径段相同环数的齿部与端部基准面的距离B沿周向排列顺序依次递增且差值相等，且所述滚柱第二小径段相同环数的齿部与端部基准面的距离C沿周向排列顺序依次递增且差值相等。优选地，各所述滚柱第一小径段相同环数的齿部与端部基准面的距离B的差值和各所述滚柱第二小径段相同环数的齿部与端部基准面的距离C的差值均为L/N，其中，所述L为所述丝杠的螺距，所述N为所述滚柱的数量。优选地，各所述滚柱两端的头部不设置导向齿轮，并通过圆柱光轴直接装入法兰盘的端部档圈孔内；所述法兰盘浮动安装在所述螺母内，并通过弹性挡圈轴向固定。优选地，所述丝杠为单头丝杠。为实现上述第二目的，本专利技术提供一种汽车液压分离系统，包括用于传动的丝杠机构，所述丝杠机构为上述任一项所述的行星滚柱丝杠机构。为实现上述第三目的，本专利技术提供一种汽车，包括汽车液压分离系统，所述汽车液压分离系统为上述汽车液压分离系统。本专利技术所提供的行星滚柱丝杠机构在现有技术的基础上作了进一步改进，其滚柱不再是螺旋齿滚柱，而是设计成环齿滚柱，且环齿滚柱分为大径段和小径段，其中，大径段与丝杠相啮合，小径段与螺母相啮合，各滚柱大径段的齿距与丝杠的螺距相一致，各滚柱大径段相同环数的齿部与端部基准面的距离A沿周向排列顺序依次递增且差值相等，环齿滚柱与螺旋丝杠能够有效地转配和旋和，可以顺畅地传递动力。由于滚柱为环齿滚柱，其齿部间不是连续的螺旋齿槽而是间隔且相互独立的环形槽，因此可以采取磨削、车削、轧制等多种工艺进行加工，可以很好的选择合适的加工工艺来降低成本；同时，由于环齿滚柱能够进行多点支撑，因此具有更高的承载能力、刚度和使用寿命；此外，因滚柱为两段设计(大径段和小径段)，可以降低行星滚柱丝杠的传动比，通过调整丝杠与滚柱的直径关系，可以将传动比降低到1以下，这样可以降低与丝杠配合电机的扭矩和功率要求，降低电机的尺寸。在一种优选方案中，可以将螺母设计为环齿螺母，与环齿滚柱类似地，采用环齿螺母之后，在保证承载能力、刚度和使用寿命的前提下，可进一步降低行星滚柱丝杠机构的加工量、加工难度和制造成本。在另一种优选方案中，通过取消滚柱两端的导向齿轮，不仅可以很好的降低加工难度和制造成本，而且，由于滚柱与丝杠的啮合点不固定，在传动过程中始终是变化的，所传递的动力不会集中作用在同一部位，因此，可以更好的提高使用寿命，可达传统行星滚柱丝杠寿命的两倍以上。本专利技术所提供的汽车液压分离系统和汽车设有所述行星滚柱丝杠机构，由于所述行星滚柱丝杠机构具有上述技术效果，设有该行星滚柱丝杠机构的汽车液压分离系统和汽车也应具有相应的技术效果。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种行星滚柱丝杠机构的结构示意图；图2为图1所示行星滚柱丝杠机构在拆掉螺母后的结构示意图；图3为图1中所示丝杠的结构示意图；图4为图3所示丝杠的轴测图；图5为图1中所示螺母的轴向剖视图；图6为本专利技术实施例提供的第三种行星滚柱丝杠机构中滚柱的尺寸示意图；图7为本专利技术实施例提供的第三种行星滚柱丝杠机构中滚柱的排列示意图；图8为图1所示行星滚柱丝杠机构的丝杠、滚柱以及螺母啮合传动的剖视图。图中：1.丝杠2.滚柱21.大径段22.第一小径段23.第二小径段3.螺母32.第一内螺纹33.第二内螺纹4.法兰盘5.弹性挡圈具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。在本文中，“上、下、左、右”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种行星滚柱丝杠机构，包括丝杠(1)、以所述丝杠(1)为中心沿周向排列分布的滚柱(2)以及设于所述滚柱(2)外围的螺母(3)，所述滚柱(2)与丝杠(1)啮合传动，所述螺母(3)与滚柱(2)啮合传动，其特征在于，所述滚柱(2)为环齿滚柱，包括大径段(21)和小径段，所述大径段(21)与所述丝杠(1)相啮合，所述小径段与所述螺母(3)相啮合；各所述滚柱(2)大径段(21)的齿距与所述丝杠(1)的螺距相一致，各所述滚柱(2)大径段(21)相同环数的齿部与端部基准面的距离A沿周向排列顺序依次递增且差值相等；各所述滚柱(2)的大径段(21)处于其中间位置，各所述滚柱(2)的小径段包括第一小径段(22)和第二小径段(23)，所述第一小径段(22)和第二小径段(23)分别位于所述大径段(21)的两端；所述螺母(3)设有分别与所述第一小径段(22)和第二小径段(23)相啮合的第一内螺纹(32)和第二内螺纹(33)，所述第一内螺纹(32)和第二内螺纹(33)之间间隔一定距离。

【技术特征摘要】
1.一种行星滚柱丝杠机构，包括丝杠(1)、以所述丝杠(1)为中心沿周向排列分布的滚柱(2)以及设于所述滚柱(2)外围的螺母(3)，所述滚柱(2)与丝杠(1)啮合传动，所述螺母(3)与滚柱(2)啮合传动，其特征在于，所述滚柱(2)为环齿滚柱，包括大径段(21)和小径段，所述大径段(21)与所述丝杠(1)相啮合，所述小径段与所述螺母(3)相啮合；各所述滚柱(2)大径段(21)的齿距与所述丝杠(1)的螺距相一致，各所述滚柱(2)大径段(21)相同环数的齿部与端部基准面的距离A沿周向排列顺序依次递增且差值相等；各所述滚柱(2)的大径段(21)处于其中间位置，各所述滚柱(2)的小径段包括第一小径段(22)和第二小径段(23)，所述第一小径段(22)和第二小径段(23)分别位于所述大径段(21)的两端；所述螺母(3)设有分别与所述第一小径段(22)和第二小径段(23)相啮合的第一内螺纹(32)和第二内螺纹(33)，所述第一内螺纹(32)和第二内螺纹(33)之间间隔一定距离。2.根据权利要求1所述的行星滚柱丝杠机构，其特征在于，各所述滚柱(2)大径段(21)相同环数的齿部与端部基准面的距离A的差值为L/N，其中，所述L为所述丝杠(1)的螺距，所述N为所述滚柱(2)的数量。3.根据权利要求2所述的行星滚柱丝杠机构，其特征在于，所述螺母(3)为环齿螺母，所述滚柱(2)第一小径段(22)和第二小径段(23)的齿距与所述丝杠(1)的螺距相一致，各所述滚柱(2)第一小径段(22)相同环数的齿部与端部基准面的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐旭初，朱新星，张伯平，陶林杰，李玄玄，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31