專利名稱：一種行星滾柱絲杠的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種廣泛應用于數控機床、控制執行系統、定位系統、塑料機械、軍工、高承載直線運動系統、測量設備、高速旋轉運動等的一種新型行星滾柱絲杠。
背景技術：
目前，常見的絲杠副主要有兩類一類是梯形螺紋絲杠、矩形螺紋絲杠等摩擦副絲杠， 另一類是滾珠絲杠滾動副絲杠。行星滾柱絲杠是一種新型的滾動副絲杠。摩擦副絲杠承載大，但效率很低，響應慢，不能用于高精度、高速度的場合。滾珠絲杠精度高，效率高，響應快，已廣泛應用于各類數控機床中，但滾珠絲杠承載能力小，剛性差。行星滾柱絲杠相對滾珠絲杠，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，在關鍵重要的場合已得到應用。在我國已申報的關于行星滾柱絲杠的專利有兩個，分別是
200310106438. X號專利申請公開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運動轉化為直線運動，適用于中、大導程的場合，可以 5000r/min以上的高速運行。200720034209. 5號專利公開一種循環行星滾柱絲杠，該循環行星滾柱絲杠也是直接將旋轉運動轉化為直線運動，適用于小導程的場合，不適用于高速運行。
發明內容
本發明在克服以上兩種行星滾柱絲杠的缺點的基礎上提出一種新型的行星滾柱絲杠結構，該新型滾柱絲杠能實現微小導程至超大導程的應用場合；能實現高速運行。本發明的目的是這樣實現的
本發明包括絲杠、一個或多個滾柱、兩個行星保持架、螺母和兩個限位間隔環。所述的一個滾柱或多個滾柱兩端分別設置于兩側的保持架內，并通過兩側的限位間隔環定位。絲杠的螺紋為單線或多線；絲杠與螺母的導程相同或不同；滾柱的螺紋為單導程或兩種導程；絲杠與滾柱的牙型可以為三角形。滾柱為單導程時，滾柱、絲杠、螺母三者的齒形參數相同。滾柱為兩種導程時，滾柱的一種牙形參數與絲杠相同，滾柱的另一種牙形參數與螺母相同。滾柱位于絲杠與螺母中間，分別與絲杠及螺母作滾動螺旋運動。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。行星架作兩個滾柱行星保持架分別用限位間隔環定位。當絲杠作旋轉運動時，滾柱圍繞著絲杠按照行星運動規律作行星運動，也按照螺旋線運動規律做相應的螺旋運動；同時，滾柱與螺母的螺旋線相嚙合，所以滾柱與螺母之間的運動規律也必定符合行星運動規律和螺旋線運動規律。因此，滾柱的運動帶動了螺母作相應的運動，即當不對螺母作限制時，螺母既有旋轉運動也有直線運動；若限制螺母的旋轉運動，則螺母作直線運動，由此實現了螺母相對于絲杠作設定的運動。本發明相比現有技術具有如下的優點
1、首先，本發明行星滾柱絲杠與現有的行星滾柱絲杠相比結構更簡單，零部件更少，加工控制更容易。
2、其次，本發明實現了螺母的兩種運動輸出形式，絲杠做旋轉運動時，螺母可以直線運動輸出也可以旋轉運動輸出。而200310106438. X號專利申請的行星式三角形螺紋滾柱絲桿副及200720034209. 5號專利的循環行星滾柱絲杠這兩種結構的行星滾柱絲杠只有將旋轉運動轉化為直線運動的一種輸出方式。3、第三，200310106438. X行星式三角形螺紋滾柱絲桿副結構的行星滾柱絲杠導程范圍是中、大導程，200720034209. 5號專利的循環行星滾柱絲杠的導程范圍是小導程，本發明用一種結構的導程范圍就函蓋了兩者的導程范圍。4、第四，本發明能實現微小導程(螺距)高速傳動，可達5000r/min以上的高速運行。而200310106438. X號專利申請的行星式三角形螺紋滾柱絲桿副結構的行星滾柱絲杠沒有小導程，200720034209. 5號專利的循環行星滾柱絲杠雖然有小導程，但不能高速運轉， 也不能實現微小導程。5、第五，本發明能實現超大導程高速傳動，可達5000r/min以上的高速運行。而 200310106438. X號專利申請的行星式三角形螺紋滾柱絲桿副結構的行星滾柱絲杠能實現大導程高速傳動，但不能實現超大導程高速傳動，200720034209. 5號專利的循環行星滾柱絲杠只能實現小導程中低速傳動。本發明相比現有技術結構有如下區別
1、與200310106438. X號專利申請的行星式三角形螺紋滾柱絲桿副相比較，本發明螺母沒有內齒，滾柱沒有外齒，滾柱有單導程或兩種導程，絲杠與螺母的導程可以不同； 200310106438. X號專利申請的行星式三角形螺紋滾柱絲桿副的螺母有內齒，滾柱有外齒， 滾柱只有一種單導程，絲杠與螺母的導程必須相同。2、與200720034209. 5號專利的循環行星滾柱絲杠相比較，本發明滾柱兩端插入兩個滾柱行星保持架，滾柱有兩種導程、沒有籠套、沒有凸輪壓蓋，滾柱沒有軸向移動； 200720034209. 5號專利的循環行星滾柱絲杠，沒有滾柱行星保持架，有籠套，有凸輪壓蓋， 滾柱只有一種導程，滾柱有軸向移動，依靠凸輪壓蓋循環復位運動。
圖1是本發明的結構示意圖； 圖2是圖1的截面示意。圖1中1-絲杠；2-—個或多個滾柱；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；5B-第二限位間隔環。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明的作進一步的描述。如圖所示，該新型行星滾柱絲杠由絲杠1、一個或多個滾柱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5A、第二限位間隔環5B組成，第一、 第二滾柱行星保持架與螺母4、絲杠1、第一、第二限位間隔環均設有間隙。其中滾柱行星保持架套裝在絲杠1與螺母4之間；各滾柱的端部活動套裝在滾柱行星保持架的安裝孔內； 限位間隔環可固定連接在螺母4上。絲杠1的螺紋為單線或多線(三線至八線)，一個或多個滾柱2 (按規格不同一般在6-12個)的螺紋為一種或兩種導程，絲杠1和滾柱2的螺紋牙相互匹配，作滾動螺旋運動，滾柱2沿絲杠1軸心線方向均布于絲杠1四周，兩端分別置于滾柱行星保持架3A、滾柱行星保持架;3B內，一個或多個滾柱2內置于螺母4內，滾柱2和螺母4的螺紋牙相互匹配，作滾動螺旋運動。第一限位間隔環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5B在螺母4中限位第二滾柱行星保持架:3B。
絲杠1旋轉，絲杠1利用摩擦轉矩驅動一個或多個滾柱2轉動，一個或多個滾柱2 在自轉運動的同時，一個或多個滾柱2與滾柱行星保持架3A、滾柱行星保持架;3B —起作公轉運動，一個或多個滾柱2利用摩擦轉矩驅動螺母4作同向旋轉。當螺母4的旋轉運動受到限制時，螺母4作直線運動。
權利要求
1.一種行星滾柱絲杠，它包括絲杠、螺母，以及設置于絲杠與螺母之間的一個或多個滾柱，它還包括兩個行星保持架和兩個限位間隔環，所述的一個滾柱或多個滾柱兩端分別設置于兩側的保持架內，并通過兩側的限位間隔環定位。
2.根據權利要求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.根據權利要求1所述的行星滾柱絲杠，其特征是所述絲杠與螺母的導程相同或不同。
4.根據權利要求1所述的行星滾柱絲杠，其特征是所述滾柱的螺紋為單導程或雙導程。
5.根據權利要求1所述的行星滾柱絲杠，其特征是絲杠、螺母與滾柱的牙型為三角形。
6.根據權利要求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、限位間隔環均設有間隙。
全文摘要
本發明提供一種行星滾柱絲杠，它結構簡單緊湊、承載能力大、不易磨損、螺距范圍寬、能實現高速運轉、可靠性高。其結構包括絲杠、一個或多個滾柱、兩個滾柱行星保持架、螺母、兩個限位間隔環組成。本發明的軸向間隙小、傳動效率高、能實現微小螺距至超大導程高速傳動，既能實現旋轉運動與直線運動的轉化也能實現絲杠高速旋轉而螺母同步作相應速比的旋轉運動。
文檔編號F16H25/24GK102182806SQ20111011008
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月29日 優先權日2011年4月29日
發明者王建波, 鞠小榮, 黃溧震 申請人:王建波, 鞠小榮, 黃溧震