齿轮传动方式的紧凑型行星滚柱丝杠制造技术

本发明专利技术涉及一种齿轮传动方式的紧凑型行星滚柱丝杠，包括丝杠、行星架、滚柱、螺母、挡圈，所述滚柱均匀地分布于丝杠的四周，中间的螺纹与螺母的螺纹相啮合，而与丝杠处于非啮合状态，所述滚柱两端的圆环与丝杠两端的圆环相啮合，外侧齿轮与丝杠的齿轮相啮合，两端的轴头与两侧的行星架上均匀分布的圆孔相配合连接，所述钢丝挡圈安装于丝杠的沟槽之内，用于行星架的轴向位置固定。本发明专利技术提供的齿轮传动方式的行星滚柱丝杠，通过将滚柱设计成两端圆环中间螺纹，丝杠设计为两端圆环中间中不参与啮合的结构，通过特定的传动比及螺纹结构参数设计，实现了该行星滚柱丝杠的恒导程。实现了该行星滚柱丝杠的恒导程。实现了该行星滚柱丝杠的恒导程。

【技术实现步骤摘要】
齿轮传动方式的紧凑型行星滚柱丝杠


[0001]本专利技术涉及一种行星滚柱丝杠，尤其是一种将旋转运动转化为直线运动的行星螺旋传动机构。

技术介绍

[0002]相比滚珠丝杠，滚柱丝杠具有承载能力更强、速度更快、精度更高、寿命更长、维护成本低等特点，从而成为航空机械、数控机床、精密仪器和仪表等精密机械设备中最为关键的基础部件之一，并得到了相当广泛的应用。
[0003]行星滚柱丝杠除丝杠、螺母、滚柱外，还包括内齿圈、行星架、挡圈等零件。根据传动过程中滚柱与螺母、丝杠之间的相对运动形式，行星滚柱丝杠大体上可以分成标准型、螺母型和循环型等三种类型，其中标准型滚柱与螺母轴向保持相对静止，螺母型滚柱与丝杠轴向保持相对静止，循环型滚柱相对于螺母作轴向周期型前后运动。
[0004]在具体运动过程中滚柱螺纹与丝杠螺纹、螺母螺纹分别啮合，以传动动力。当丝杠旋转时，螺母沿丝杠轴线移动，滚柱自转同时绕丝杠作行星运动，同时保持与螺母相同的轴向移动速度。通过上述的运动将旋转运动转化为直线运动。在现有技术中，标准型和螺母型行星滚柱丝杠的滚柱是中间段是螺纹结构，两端是齿轮结构，滚柱螺纹分别与丝杠及螺母的螺纹结构相啮合。滚柱轴端的齿轮结构与固定于螺母上的内齿圈相啮合。在循环型的行星滚柱丝杠中，滚柱上为纯圆环结构，螺母上为螺纹结构，在传动过程中存在噪声大等缺陷。在其他形式的行星滚柱丝杠中，滚柱为圆环结构，螺母上也为存圆环结构，但是在传动过程中，其在原理上存在导程不确定的缺陷。

技术实现思路

[0005]为了优化行星滚柱丝杠的结构及传动方式，降低行星滚柱丝杠在加工、制造以及装配中的难度。本专利技术提供了一种齿轮传动方式的紧凑型行星滚柱丝杠，该行星滚柱丝杠具有恒定的导程，行星滚柱丝杠取消了丝杠的螺纹加工，仅仅在一端的两侧加工环齿以承受轴向载荷，滚柱上的螺纹仅仅与丝杠相啮合，大幅度降低了装配的难度，增加装配的便利性，避免了因为螺纹相位及齿轮相位导致的装配问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种齿轮传动方式的紧凑型行星滚柱丝杠，包括丝杠、行星架、滚柱、螺母、挡圈，所述滚柱均匀地分布于丝杠的四周，中间的螺纹与螺母的螺纹相啮合，而与丝杠处于非啮合状态，所述滚柱两端的圆环与丝杠两端的圆环相啮合，外侧齿轮与丝杠的齿轮相啮合，两端的轴头与两侧的行星架上均匀分布的圆孔相配合连接，所述钢丝挡圈安装于丝杠的沟槽之内，用于行星架的轴向位置固定。
[0007]进一步，所述滚柱结构为中间对称结构，从中间向外依次为螺纹、圆环、齿轮以及光轴。
[0008]进一步，所述滚柱中间的螺纹为单头螺纹或多头螺纹，所述螺纹的螺距与丝杠1的螺纹的螺距相同。
[0009]进一步，所述螺纹外侧为圆环结构，圆环外径小于螺纹的底径，用于承受轴向力以及部分径向力。
[0010]进一步，所述滚柱的圆环与丝杠的圆环直径之比与滚柱齿数与丝杠齿数之比相同，用于防止圆环与丝杠圆环处的相互滑动。
[0011]进一步，所述丝杠在轴向上位于丝杠一侧为传动结构，位于另外一侧为推杆结构。
[0012]进一步，所述丝杠的传动结构从右至左分别为光轴a，用于安装钢丝卡簧的凹槽b，行星架安装光轴c，齿轮结构d，圆环形齿结构e，光轴f，圆环形齿结构g，齿轮结构h，行星架安装光轴i，安装钢丝卡簧的凹槽j或者台阶结构；所述光轴f的外径低于圆环形结构e及圆环形结构g的底径，圆环形结构e及圆环形结构g的公称直径与齿轮结构d及齿轮结构h的节圆直径相同，齿轮结构d及齿轮结构h的顶圆直径不高于圆环形结构e及圆环形结构g的顶圆直径。
[0013]进一步，所述丝杠的传动结构与推杆结构通过连接结构相连接，所述连接结构包括传动结构中设置的中空结构，推杆结构穿过中空结构后通过紧固件与传动结构相固定连接。
[0014]进一步，所述螺母内壁为多头螺纹结构，外部接口有多种形式。
[0015]进一步，所述螺母螺纹公称直径、头数，滚柱螺纹、齿数以及丝杠的齿数、圆环的公称直径之间的关系满足该行星滚柱丝杠的恒定导程。
[0016]本专利技术的有益效果是：
[0017]本专利技术提供了一种新型齿轮传动方式的行星滚柱丝杠，通过将滚柱设计成两端圆环中间螺纹，丝杠设计为两端圆环中间中不参与啮合的结构，通过特定的传动比及螺纹结构参数设计，实现了该行星滚柱丝杠的恒导程。通过该专利技术得到的行星滚柱丝杠在加工、制造、装配等方面具有极大的优势，降低了在生产过程中的难度。减少了丝杠螺纹的加工制造过程，同时减少了多个螺纹啮合导致的啮合质量等问题。在一定程度上，减少了相应地接触点个数，在理论上可以提高传动的效率。
附图说明
[0018]图1是本专利技术的齿轮传动方式的紧凑型行星滚柱丝杠结构总图；
[0019]图2是本专利技术的齿轮传动方式的紧凑型行星滚柱丝杠结构主剖视图；
[0020]图3是丝杠、行星架、滚柱配合连接示意图；
[0021]图4是滚柱结构立体示意图；
[0022]图5是滚柱结构平面示意图；
[0023]图6是螺母结构示意图；
[0024]图7是丝杠结构立体示意图；
[0025]图8是丝杠结构平面示意图；
[0026]图9是丝杠的一种实施方式示意图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。
[0028]如图1至图3所示，本专利技术的齿轮传动方式的紧凑型行星滚柱丝杠，包括丝杠1、行
星架2、滚柱3、螺母4、挡圈5等零件。滚柱3均匀地分布于丝杠1的四周，中间的螺纹与螺母4的螺纹相啮合而不与丝杠1相啮合，滚柱3两端的圆环与丝杠1两端的圆环相啮合，外侧齿轮与丝杠1的齿轮相啮合，两端的轴头与行星架2上均匀分布的圆孔相配合，避免滚柱之间的相互碰撞摩擦，改善受力状态。左右两个行星架2安装丝杠齿轮结构外侧的光轴安装位，钢丝挡圈5安装于丝杠1的沟槽之内，主要用于行星架2的轴向位置固定。
[0029]如图4，5所示，滚柱3结构为中间对称结构，从中间向外依次为螺纹3
‑
1、圆环3
‑
2、齿轮3
‑
3以及光轴3
‑
4。滚柱3中间为螺纹结构，该螺纹3
‑
1一般为单头螺纹，也可以为多头螺纹，螺纹3
‑
1的螺距与丝杠1的螺纹的螺距相同；螺纹3
‑
1外侧为圆环结构，圆环3
‑
2外径一般小于螺纹3
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1的底径，主要用承受轴向力以及部分可能的径向力，为防止滚柱圆环3
‑
2与丝杠圆环处的相互滑动，两者的直径之比一般与滚柱齿数与丝杠齿数之比相同；圆环3
‑
2外侧为齿轮结构，该齿轮3
‑
3的传动比需要经过特殊设计以满足恒定导程；滚柱3两端最外侧为光轴结构，主要用于行星架的安装。
[0030]如图7，8所示，丝杠1在轴向上主要有三种结构，位于丝杠1一侧的传动结构1
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...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种齿轮传动方式的紧凑型行星滚柱丝杠，包括丝杠、行星架、滚柱、螺母、挡圈，其特征在于：所述滚柱均匀地分布于丝杠的四周，中间的螺纹与螺母的螺纹相啮合，而与丝杠处于非啮合状态，所述滚柱两端的圆环与丝杠两端的圆环相啮合，外侧齿轮与丝杠的齿轮相啮合，两端的轴头与两侧的行星架上均匀分布的圆孔相配合连接，所述钢丝挡圈安装于丝杠的沟槽之内，用于行星架的轴向位置固定。2.根据权利要求1所述的齿轮传动方式的紧凑型行星滚柱丝杠，其特征在于：所述滚柱结构为中间对称结构，从中间向外依次为螺纹、圆环、齿轮以及光轴。3.根据权利要求2所述的齿轮传动方式的紧凑型行星滚柱丝杠，其特征在于：所述滚柱中间的螺纹为单头螺纹或多头螺纹，所述螺纹的螺距与丝杠1的螺纹的螺距相同。4.根据权利要求2所述的齿轮传动方式的紧凑型行星滚柱丝杠，其特征在于：所述螺纹外侧为圆环结构，圆环外径小于螺纹的底径，用于承受轴向力以及部分径向力。5.根据权利要求2所述的齿轮传动方式的紧凑型行星滚柱丝杠，其特征在于：所述滚柱的圆环与丝杠的圆环直径之比与滚柱齿数与丝杠齿数之比相同，用于防止圆环与丝杠圆环处的相互滑动。6.根据权利要求1所述的齿轮传动方式的紧凑型行星滚柱丝杠，其特征在于：所述丝杠在轴向上...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄强强，邓攀，冀相安，范杰，薛琳，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零四研究所，
类型：发明
国别省市：