[发明专利]一种行星滚柱丝杠

说明书

技术领域

本发明涉及传动装置领域，具体而言，涉及一种行星滚柱丝杠。

背景技术

行星滚柱丝杠最早由瑞典人Carl Bruno Strandgren于1942年发明，但至今仍未能广泛应用，这主要是由于其结构复杂、加工难度大和成本较高。目前主要应用在民用领域，如精密机床、食品包装、特种机械、测试仿真等；但随着飞行器和武器装备的发展以及石油、化工、机床等需要大推力、高精度、高频响、高效率、长寿命的机械装置作为机电作动系统的执行机构，取代易污染、维护成本高的传统液压作动系统，行星滚柱丝杠受到了广泛的关注。

行星滚柱丝杠按照结构的不同可以大致分为三类：标准型、循环型、轴承环型。行星滚柱丝杠是一种可以将旋转运动与直线运动相互转化的机械传动装置，用滚珠作为中间传动体，用滚动摩擦取代滑动摩擦，这种传动方式与滚珠丝杠类似。行星滚柱丝杠作为一种新型的传动装置，具有摩擦小、效率高、寿命长、体积小、承载能力强等特点。行星滚柱丝杠的一大优势就是通过螺纹滚柱实现啮合传动，保证传动过程中的纯滚动，但是由于螺旋升角的原因，滚柱上存在倾斜力矩，如果不进行圆周方向的固定，滚柱是否会在倾斜力矩的作用下产生滑动甚至自旋,这对于滚柱两端的结构设计应该具有一定影响：如果存在可能的滑动或自旋，那么滚柱两端应设计为直齿与内齿圈的啮合结构并与丝杠和滚柱的螺纹参数相匹配以保证纯滚动；如果没有自旋只可能发生滑动，由于相对滑动必然会引起丝杠与滚柱的轴向位移，所以只需进行轴向固定即可，不需要限制其旋转自由度，并且有利于滚柱自由旋转调节以弥补加工安装产生的误差；如果滑动和自旋都不可能发生，那么可以不对滚柱进行固定；同时滑动或者自旋对啮合区域、摩擦、润滑都有很大影响。所以啮合特性对于滚柱结构设计有着较大的意义，并且有利于对工作在不同速度的行星滚柱丝杠的结构进行优化。

经发明人调研发现，当前的所有设计的结构都由于存在着理论上研究难度大，制造上精度要求高，批量上无法大批量生产等等，致使这一原理还没有充分的在各个工业生产中普及应用，尤其是代表工业集成的汽车产业因其成本和生产效率上的限制，更是无法应用。具体地，当前行业存在的现有结构由于设计上的缺陷或者说不理想，导致对各个零部件及总成的精度要求非常高才成实现滑动变滚动，否则要么内部早其磨损失效，要么内部过约束卡滞，有的甚至根本无法运动。

有鉴于此，设计制造出一种高效率、低成本，同时对制造精度要求较低的行星滚柱丝杠就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种行星滚柱丝杠，传动效率高，制造成本低，同时对制造精度要求较低，方便制造。

本发明是采用以下的技术方案来实现的。

一种行星滚柱丝杠，包括多头丝杆、多个行星滚柱、滚柱保持架以及容置螺母，滚柱保持架套设在多头丝杆上，且滚柱保持架上均匀开设有多个保持孔，每个保持孔的延伸方向与多头丝杆的延伸方向一致，多个行星滚柱一一对应地容置于多个保持孔并绕设在多头丝杆的外周面，容置螺母套设在多个行星滚柱外。容置螺母的内周面具有环形内螺纹，每个行星滚柱的外周面具有环形外螺纹，环形外螺纹与环形内螺纹相啮合，以使每个行星滚柱与容置螺母螺纹连接。

进一步地，多头丝杆具有螺纹连接段，螺纹连接段的外周面具有多头外螺纹，多个行星滚柱的环形外螺纹与多头外螺纹相啮合。

进一步地，多头外螺纹的螺纹头数大于或等于3个。

进一步地，环形外螺纹的螺距与环形内螺纹的螺距相等。

进一步地，环形外螺纹的牙型截面为三角形，环形内螺纹的牙型截面也为三角形，且环形外螺纹与环形内螺纹的螺纹升角均为零。

进一步地，多个保持孔的端面相互平齐，以使多个行星滚柱的端面相平齐。

进一步地，每个保持孔的两侧壁具有弧形壁面，且每个保持孔与对应的行星滚柱的外形相配合，以使行星滚柱容置在保持孔内。

进一步地，每个保持孔与对应的行星滚柱过盈配合，以使保持孔的两端面与对应的行星滚柱的两端面相抵接。

一种行星滚柱丝杠，包括多头丝杆、多个行星滚柱、滚柱保持架以及容置螺母，滚柱保持架套设在多头丝杆上，且滚柱保持架上均匀开设有多个保持孔，每个保持孔的延伸方向与多头丝杆的延伸方向一致，多个行星滚柱一一对应地容置于多个保持孔并绕设在多头丝杆的外周面，容置螺母套设在多个行星滚柱外。容置螺母的内周面具有环形内螺纹，每个行星滚柱的外周面具有环形外螺纹，环形外螺纹与环形内螺纹相啮合，以使每个行星滚柱与容置螺母螺纹连接，且环形外螺纹的螺距为环形内螺纹的螺距两倍。