一種定傳動比行星滾柱絲槓伺服裝置的製作方法

2023-07-28 19:42:46

專利名稱：一種定傳動比行星滾柱絲槓伺服裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於機械裝置領域，具體涉及一種定傳動比行星滾柱絲槓伺服裝置。
背景技術：
和滾珠絲槓相比，由於增加了 了接觸面直徑和個數，滾柱絲槓能夠承受更大的載荷，具有更好的抗衝擊性能。目前已經出現了很多滾柱絲槓並應用到不同的領域。很多行星滾柱絲槓機構在滾柱兩端加工了小齒輪，這些小齒輪和滾柱螺紋尺寸一致，並和做在螺母內的齒圈相嚙合，能夠保證滾柱和絲槓軸相互平行，但在運轉時不能總保證定傳動比。

發明內容
本發明的目的是克服現有技術的缺陷，提供一種能保證在運轉過程中保持定傳動t匕，從而在滿足系統強度要求的前提下實現任意小導程傳動的滾柱絲槓伺服裝置。為了實現上述目的，本發明的技術方案為，一種定傳動比行星滾柱絲槓伺服裝置，包括左行星架、絲槓齒輪、滾柱、螺母、絲槓、右行星架、滾柱齒輪；其中，螺母為中空結構，左右兩側有向內凸起，內壁設有內螺紋；若干滾柱均勻分布在螺母的內壁內，滾柱的左右兩端分別為左定位柱和右定位柱，左定位柱內設有滾柱齒輪，螺母內側左端與滾柱齒輪對應位置加工為內齒輪，內齒輪與滾柱齒輪嚙合，滾柱的滾柱齒輪和右定位柱間設有與螺母內螺紋向嚙合的螺紋；滾柱中間設置絲槓，絲槓右部設有與滾柱嚙合的螺紋，絲槓齒輪通過花鍵連接在絲槓右側，絲槓齒輪與滾柱齒輪嚙合；左行星架中間開有能讓絲槓左端穿過的絲槓孔，右行星架中間開有能讓絲槓右端穿過的絲槓孔，左行星架、右行星架的絲槓孔周圍開有均勻布置的定位孔，左行星架的定位孔與左定位柱匹配，右行星架的定位孔與右定位柱匹配；左行星架、右行星架和螺母左右兩側的向內凸起一起將滾柱定位與螺母內。進一步，所述螺母左右兩側的向內凸起與左行星架、右行星架之間分別設置一個擋圈。進一步，所述螺母的內螺紋牙距和頭數與絲槓的螺紋的牙距和頭數一致。進一步，所述滾柱的導程應等於螺母4內螺紋的導程。本發明具有以下優點:(1)這種滾柱絲槓傳動機構，定傳動，大減速比，機構轉動慣量降低，力矩-慣量比提高，動態響應能力也相應提高。(2)機構簡單，傳動平穩、傳動間隙小、機構運動摩擦噪聲小，效率高。本發明能夠實現恆定小導程(大傳動比)，能承受大載荷、高速和大加速度，抗衝擊能力比較強；能夠應用於精密傳動、重載、超載工況環境，如航空(飛機/直升機/戰鬥機)、航天(火箭/衛星)、武器(坦克/加農炮/飛彈/航空母艦)、核工業、汽車工業、醫療器械、加工製造等行業。


圖1為一種定傳動比行星滾柱絲槓伺服裝置的剖視圖。圖中，1-左行星架，2-絲槓齒輪，3-滾柱，4-螺母，5-絲槓，6-右行星架，7_擋圈，8-滾柱齒輪，9-左定位柱，10-右定位柱
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進行進一步描述。一種定傳動比行星滾柱絲槓伺服裝置，如圖1所示，裝配時，先將若干滾柱3均勻布置在螺母4的內壁中，滾柱3之間留有空隙，每個滾柱3的左右兩端分別為左定位柱9和右定位柱10，左定位柱9內設有滾柱齒輪8 ;左行星架I和右行星架6中間均開有絲槓孔，絲槓孔周圍開有均勻布置的定位孔，左行星架I的定位孔與左定位柱9匹配，右行星架6的定位孔與右定位柱10匹配；先在滾柱3的右端套上右行星架6，螺母4的左右兩側有向內凸起，在右行星架6與螺母4右側向內凸起之間設置一個擋圈7，擋圈7、螺母4右側向內凸起和右行星架一起將滾柱3右側定位；螺母4的內側左端與滾柱齒輪8對應位置加工為內齒輪，螺母4與滾柱齒輪8之間為內齒輪嚙合；為了保證伺服裝置的定傳動比傳動，將絲槓齒輪2通過花鍵連接在絲槓5右側後，絲槓齒輪2和絲槓5之間為外齒輪嚙合；將絲槓齒輪2和絲槓5 —起從螺母4的右端推入，推至絲槓齒輪2與滾柱3上的滾柱齒輪8正常嚙合後，在左定位柱9和絲槓5的右側套上左行星架1，在左行星架I與螺母4左側向內凸起之間亦設置一個擋圈7，完成對滾柱3右側的定位；絲槓5和滾柱3的中部開有螺紋，螺母4內壁開有內螺紋，滾柱3中部的螺紋分別與絲槓5、螺母4的螺紋相嚙合，繞絲槓5作行星運動；為了保證滾柱3運轉正常，螺母4的內螺紋牙距和頭數要和絲槓5螺紋的牙距和頭數一致，滾柱3的導程應等於螺母4內螺紋的導程，以保證滾柱3和螺母4在軸向上沒有相對位移；齒輪8同時與螺母4上的內齒輪和齒輪2相嚙合，齒輪2和絲槓5隻有軸向相對位移，而沒有旋轉位移。齒輪的相關尺寸和參數按照滾柱絲槓螺紋部分傳動比進行設計，從而保證了整個機構的傳動比恆定。滾柱絲槓伺服裝置運行時，絲槓5旋轉，通過滾柱3繞絲槓5滾動作行星運動，帶動螺母4、滾柱3和絲槓齒輪2相對絲槓5做軸向直線伸縮運動,滾柱3的滾柱齒輪8與螺母4的內齒輪和能在絲槓5上移動的絲槓齒輪2相嚙合，在滾柱絲槓伺服裝置承受較大阻力矩不能正常運轉時，通過齒輪傳動的輔助傳動來保證整個裝置的定傳動比。上面對本發明的實施例對作了詳細說明，上述實施方式僅為本發明的最優實施例，但是本發明並不限於上述實施例，在本領域普通技術人員所具備的知識範圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下作出各種變化。
權利要求
1.一種定傳動比行星滾柱絲槓伺服裝置，其特徵在於包括左行星架(I)、絲槓齒輪(2)、滾柱(3)、螺母(4)、絲槓(5)、右行星架(6)、滾柱齒輪⑶；其中，螺母⑷為中空結構，左右兩側有向內凸起，內壁設有內螺紋；若干滾柱(3)均勻分布在螺母(4)的內壁內，滾柱(3)的左右兩端分別為左定位柱(9)和右定位柱(10)，左定位柱(9)內設有滾柱齒輪(8)，螺母(4)內側左端與滾柱齒輪(8)對應位置加工為內齒輪，內齒輪與滾柱齒輪(8)嚙合,滾柱(3)的滾柱齒輪(8)和右定位柱(10)間設有與螺母(4)內螺紋向嚙合的螺紋；滾柱(3)中間設置絲槓(5)，絲槓(5)右部設有與滾柱(3)嚙合的螺紋，絲槓齒輪(2)通過花鍵連接在絲槓(5)右側，絲槓齒輪(2)與滾柱齒輪(8)嚙合；左行星架(I)中間開有能讓絲槓(5)左端穿過的絲槓孔，右行星架(6)中間開有能讓絲槓(5)右端穿過的絲槓孔，左行星架(I)、右行星架(6)的絲槓孔周圍開有均勻布置的定位孔，左行星架(I)的定位孔與左定位柱(9)匹配，右行星架(6)的定位孔與右定位柱(10)匹配；左行星架(I)、右行星架(6)和螺母(4)左右兩側的向內凸起一起將滾柱(3)定位與螺母(4)內。
2.按權利要求1所述的一種定傳動比行星滾柱絲槓伺服裝置，其特徵在於所述螺母(4)左右兩側的向內凸起與左行星架(I)、右行星架(6)之間分別設置一個擋圈(7)。
3.按權利要求1所述的一種定傳動比行星滾柱絲槓伺服裝置，其特徵在於所述螺母(4)的內螺紋牙距和頭數與絲槓(5)的螺紋的牙距和頭數一致。
4.按權利要求1所述的一種定傳動比行星滾柱絲槓伺服裝置，其特徵在於滾柱(3)的導程應等於螺母(4)內螺紋的導程。
全文摘要
本發明提供了一種定傳動比行星滾柱絲槓伺服裝置，包括左行星架(1)、絲槓齒輪(2)、滾柱(3)、螺母(4)、絲槓(5)、右行星架(6)、滾柱齒輪(8)。本發明具機構轉動慣量降低，力矩-慣量比提高，動態響應能力也相應提高；機構簡單，傳動平穩、傳動間隙小、機構運動摩擦噪聲小，效率高。本發明能夠實現恆定小導程，能承受大載荷、高速和大加速度，抗衝擊能力比較強；能夠應用於精密傳動、重載、超載工況環境。
文檔編號F16H25/24GK103089948SQ20111033708
公開日2013年5月8日 申請日期2011年10月31日 優先權日2011年10月31日
發明者徐強, 王惠娟, 趙國平, 黃玉平, 劉亭 申請人:北京精密機電控制設備研究所, 中國運載火箭技術研究院