專(zhuān)利名稱(chēng)：一種行星滾柱絲杠的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、控制執(zhí)行系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、塑料機(jī)械、 軍工、高承載直線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、測(cè)量設(shè)備、高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)等的一種新型行星滾柱絲杠。
背景技術(shù)：
目前，常見(jiàn)的絲杠副主要有兩類(lèi)一類(lèi)是梯形螺紋絲杠、矩形螺紋絲杠等摩擦副絲杠，另一類(lèi)是滾珠絲杠滾動(dòng)副絲杠。行星滾柱絲杠是一種新型的滾動(dòng)副絲杠。摩擦副絲杠承載大，但效率很低，響應(yīng)慢，不能用于高精度、高速度的場(chǎng)合。滾珠絲杠精度高，效率高，響應(yīng)快，已廣泛應(yīng)用于各類(lèi)數(shù)控機(jī)床中，但滾珠絲杠承載能力小，剛性差。行星滾柱絲杠相對(duì)滾珠絲杠，承載能力大大提高，效率高(在90%左右)，精度相近，而壽命是滾珠絲杠的5至10 倍，在關(guān)鍵重要的場(chǎng)合已得到應(yīng)用。在我國(guó)已申報(bào)的關(guān)于行星滾柱絲杠的專(zhuān)利有兩個(gè)，分別是200310106438. X號(hào)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)一種行星式三角形螺紋滾柱絲桿副，該行星式三角形螺紋滾柱絲桿副是直接將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，適用于中、大導(dǎo)程的場(chǎng)合，可以 5000r/min以上的高速運(yùn)行。200720034209. 5號(hào)專(zhuān)利公開(kāi)一種循環(huán)行星滾柱絲杠，該循環(huán)行星滾柱絲杠也是直接將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，適用于小導(dǎo)程的場(chǎng)合，不適用于高速運(yùn)行。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型在克服以上兩種行星滾柱絲杠的缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上提出一種新型的行星滾柱絲杠結(jié)構(gòu)，該新型滾柱絲杠能實(shí)現(xiàn)微小導(dǎo)程至超大導(dǎo)程的應(yīng)用場(chǎng)合；能實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行； 同時(shí)絲杠的牙型采用圓弧形結(jié)構(gòu)，以便于加工。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型包括絲杠、螺母，以及設(shè)置于絲杠與螺母之間的一個(gè)或多個(gè)滾柱，其特征是它還包括兩個(gè)行星保持架和兩個(gè)限位間隔環(huán)，所述的一個(gè)滾柱或多個(gè)滾柱兩端分別設(shè)置于兩側(cè)的保持架內(nèi)，并通過(guò)兩側(cè)的限位間隔環(huán)定位，所述絲杠的牙型采用圓弧形。絲杠的螺紋為單線或多線；絲杠與螺母的導(dǎo)程相同或不同；滾柱的螺紋為單導(dǎo)程或兩種導(dǎo)程；其中絲杠的牙型采用圓弧形。滾柱為單導(dǎo)程時(shí)，滾柱、絲杠、螺母三者的齒形參數(shù)相同。滾柱為兩種導(dǎo)程時(shí)，滾柱的一種牙形參數(shù)與絲杠相同，滾柱的另一種牙形參數(shù)與螺母相同。滾柱位于絲杠與螺母中間，分別與絲杠及螺母作滾動(dòng)螺旋運(yùn)動(dòng)。滾柱沿絲杠軸心線方向均布于絲杠四周，兩端分別置于滾柱行星保持架內(nèi)。行星架作兩個(gè)滾柱行星保持架分別用限位間隔環(huán)定位。當(dāng)絲杠作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，滾柱圍繞著絲杠按照行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律作行星運(yùn)動(dòng)，也按照螺旋線運(yùn)動(dòng)規(guī)律做相應(yīng)的螺旋運(yùn)動(dòng)；同時(shí)，滾柱與螺母的螺旋線相嚙合，所以滾柱與螺母之間的運(yùn)動(dòng)規(guī)律也必定符合行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律和螺旋線運(yùn)動(dòng)規(guī)律。因此，滾柱的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)了螺母作相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，即當(dāng)不對(duì)螺母作限制時(shí)，螺母既有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)也有直線運(yùn)動(dòng)；若限制螺母的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，則螺母作直線運(yùn)動(dòng)，由此實(shí)現(xiàn)了螺母相對(duì)于絲杠作設(shè)定的運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)[0015]1、首先，本實(shí)用新型行星滾柱絲杠與現(xiàn)有的行星滾柱絲杠相比結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，零部件更少，加工控制更容易，同時(shí)絲杠的牙型采用圓弧形，以方便加工。2、其次，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了螺母的兩種運(yùn)動(dòng)輸出形式，絲杠做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，螺母可以直線運(yùn)動(dòng)輸出也可以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)輸出。而200310106438. X號(hào)專(zhuān)利申請(qǐng)的行星式三角形螺紋滾柱絲桿副及200720034209. 5號(hào)專(zhuān)利的循環(huán)行星滾柱絲杠這兩種結(jié)構(gòu)的行星滾柱絲杠只有將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)的一種輸出方式。3、第三，200310106438. X行星式三角形螺紋滾柱絲桿副結(jié)構(gòu)的行星滾柱絲杠導(dǎo)程范圍是中、大導(dǎo)程，200720034209. 5號(hào)專(zhuān)利的循環(huán)行星滾柱絲杠的導(dǎo)程范圍是小導(dǎo)程，本實(shí)用新型用一種結(jié)構(gòu)的導(dǎo)程范圍就函蓋了兩者的導(dǎo)程范圍。4、第四，本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)微小導(dǎo)程(螺距)高速傳動(dòng)，可達(dá)5000r/min以上的高速運(yùn)行。而200310106438. X號(hào)專(zhuān)利申請(qǐng)的行星式三角形螺紋滾柱絲桿副結(jié)構(gòu)的行星滾柱絲杠沒(méi)有小導(dǎo)程，200720034209. 5號(hào)專(zhuān)利的循環(huán)行星滾柱絲杠雖然有小導(dǎo)程，但不能高速運(yùn)轉(zhuǎn)，也不能實(shí)現(xiàn)微小導(dǎo)程。5、第五，本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)超大導(dǎo)程高速傳動(dòng)，可達(dá)5000r/min以上的高速運(yùn)行。 而200310106438. X號(hào)專(zhuān)利申請(qǐng)的行星式三角形螺紋滾柱絲桿副結(jié)構(gòu)的行星滾柱絲杠能實(shí)現(xiàn)大導(dǎo)程高速傳動(dòng)，但不能實(shí)現(xiàn)超大導(dǎo)程高速傳動(dòng)，200720034209. 5號(hào)專(zhuān)利的循環(huán)行星滾柱絲杠只能實(shí)現(xiàn)小導(dǎo)程中低速傳動(dòng)。本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)有如下區(qū)別1、與200310106438. X號(hào)專(zhuān)利申請(qǐng)的行星式三角形螺紋滾柱絲桿副相比較，本實(shí)用新型螺母沒(méi)有內(nèi)齒，滾柱沒(méi)有外齒，滾柱有單導(dǎo)程或兩種導(dǎo)程，絲杠與螺母的導(dǎo)程可以不同；200310106438. X號(hào)專(zhuān)利申請(qǐng)的行星式三角形螺紋滾柱絲桿副的螺母有內(nèi)齒，滾柱有外齒，滾柱只有一種單導(dǎo)程，絲杠與螺母的導(dǎo)程必須相同。2、與200720034209. 5號(hào)專(zhuān)利的循環(huán)行星滾柱絲杠相比較，本實(shí)用新型滾柱兩端插入兩個(gè)滾柱行星保持架，滾柱有兩種導(dǎo)程、沒(méi)有籠套、沒(méi)有凸輪壓蓋，滾柱沒(méi)有軸向移動(dòng)； 200720034209. 5號(hào)專(zhuān)利的循環(huán)行星滾柱絲杠，沒(méi)有滾柱行星保持架，有籠套，有凸輪壓蓋， 滾柱有一種導(dǎo)程，滾柱有軸向移動(dòng)，依靠凸輪壓蓋循環(huán)復(fù)位運(yùn)動(dòng)。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的截面示意圖。圖1中1-絲杠；2-—個(gè)或多個(gè)滾柱；3A-第一滾柱行星保持架；3B-第二滾柱行星保持架；4-螺母；5A-第一限位間隔環(huán)；5B-第二限位間隔環(huán)具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的作進(jìn)一步的描述。如圖所示，該新型行星滾柱絲杠由絲杠1、一個(gè)或多個(gè)滾柱2、第一滾柱行星保持架3A、第二滾柱行星保持架3B、螺母4、第一限位間隔環(huán)5A、第二限位間隔環(huán)5B組成，第一、 第二滾柱行星保持架與螺母4、絲杠1、第一、第二限位間隔環(huán)均設(shè)有間隙。其中滾柱行星保持架套裝在絲杠1與螺母4之間；各滾柱的端部活動(dòng)套裝在滾柱行星保持架的安裝孔內(nèi)； 限位間隔環(huán)可固定連接在螺母4上。絲杠1的螺紋為單線或多線(三線至八線)，一個(gè)或多個(gè)滾柱2 (按規(guī)格不同一般在6-12個(gè))的螺紋為一種或兩種導(dǎo)程，絲杠1的牙型采用圓弧形，絲杠1和滾柱2的螺紋牙相互匹配，作滾動(dòng)螺旋運(yùn)動(dòng)，滾柱2沿絲杠1軸心線方向均布于絲杠1四周，兩端分別置于第一滾柱行星保持架3A、第二滾柱行星保持架;3B內(nèi)，一個(gè)或多個(gè)滾柱2內(nèi)置于螺母4內(nèi)，滾柱2和螺母4的螺紋牙相互匹配，作滾動(dòng)螺旋運(yùn)動(dòng)。第一限位間隔環(huán)5A在螺母4中限位第一滾柱行星保持架3A，第二限位間隔環(huán)5B在螺母4中限位第二滾柱行星保持架3B。 絲杠1旋轉(zhuǎn)，絲杠1利用摩擦轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)滾柱2轉(zhuǎn)動(dòng)，一個(gè)或多個(gè)滾柱2 在自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，一個(gè)或多個(gè)滾柱2與第一滾柱行星保持架3A、第二滾柱行星保持架;3B 一起作公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，一個(gè)或多個(gè)滾柱2利用摩擦轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)螺母4作同向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)螺母4的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)受到限制時(shí)，螺母4作直線運(yùn)動(dòng)。
權(quán)利要求1.一種行星滾柱絲杠，它包括絲杠、螺母，以及設(shè)置于絲杠與螺母之間的一個(gè)或多個(gè)滾柱，其特征是它還包括兩個(gè)行星保持架和兩個(gè)限位間隔環(huán)，所述的一個(gè)滾柱或多個(gè)滾柱兩端分別設(shè)置于兩側(cè)的保持架內(nèi)，并通過(guò)兩側(cè)的限位間隔環(huán)定位，所述絲杠的牙型采用圓弧形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行星滾柱絲杠，其特征是所述絲杠的螺紋為單線或多線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行星滾柱絲杠，其特征是所述絲杠與螺母的導(dǎo)程相同或不同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行星滾柱絲杠，其特征是所述滾柱的螺紋為單導(dǎo)程或雙導(dǎo)程。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行星滾柱絲杠，其特征是滾柱行星保持架與螺母、絲杠、限位間隔環(huán)均設(shè)有間隙。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種行星滾柱絲杠，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、承載能力大、不易磨損、螺距范圍寬、能實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)轉(zhuǎn)、可靠性高。其結(jié)構(gòu)包括絲杠、一個(gè)或多個(gè)滾柱、兩個(gè)滾柱行星保持架、螺母、兩個(gè)限位間隔環(huán)組成。本實(shí)用新型的軸向間隙小、傳動(dòng)效率高、能實(shí)現(xiàn)微小螺距至超大導(dǎo)程高速傳動(dòng)，既能實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)化也能實(shí)現(xiàn)絲杠高速旋轉(zhuǎn)而螺母同步作相應(yīng)速比的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，絲杠的牙型采用圓弧形結(jié)構(gòu)，以便于加工。
文檔編號(hào)F16H25/22GK202100673SQ20112013275
公開(kāi)日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者王建波, 鞠小榮, 黃溧震 申請(qǐng)人:王建波, 鞠小榮, 黃溧震