一种行星滚柱丝杠.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111779810A(43)申请公布日2020.10.16(21)申请号202010485426.6(22)申请日2020.06.01(71)申请人北京精密机电控制设备研究所地址100076北京市丰台区南大红门路1号(72)发明人侍威黄玉平郑继贵张兆晶徐强王水铭(74)专利代理机构中国航天科技专利中心11009代理人李晶尧(51)Int.Cl.F16H37/12(2006.01)F16H25/22(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称一种行星滚柱丝杠(57)摘要本发明涉及一种行星滚柱丝杠，属于滚柱丝杠设计领域；包括丝杆、2个内齿圈、螺母、2个轴承保持架、2个钢丝锁圈、n个滚柱和定位销；n个滚柱沿周向均匀分布在丝杆的外壁；2个轴承保持架均套装在丝杆的外壁；且2个轴承保持架分别位于滚柱的轴向两端；滚柱的轴向两端分别伸入2个轴承保持架；2个内齿圈分别套装在n个滚柱轴向两端的外壁；螺母套装在n个滚柱的外壁；且螺母与内齿圈之间通过定位销固连；2个钢丝锁圈设置在对应轴承保持架与螺母接触处的轴向外端；实现轴向限位；本发明结合行星齿轮传动与螺纹传动特点，将旋转运动转化成直线运动。CN111779810ACN111779810A权利要求书1/2页1.一种行星滚柱丝杠，其特征在于：包括丝杆(1)、2个内齿圈(4)、螺母(5)、2个轴承保持架(3)、2个钢丝锁圈(7)、n个滚柱(2)和定位销(6)；其中，丝杆(1)轴向水平放置；n个滚柱(2)沿周向均匀分布在丝杆(1)的外壁；滚柱(2)与丝杆(1)螺纹配合；轴承保持架(3)为环状结构；2个轴承保持架(3)均套装在丝杆(1)的外壁；且2个轴承保持架(3)分别位于滚柱(2)的轴向两端；滚柱(2)的轴向两端分别伸入2个轴承保持架(3)；实现n个滚柱(2)在轴承保持架(3)中环形运动；内齿圈(4)为环状结构；2个内齿圈(4)分别套装在n个滚柱(2)轴向两端的外壁；且每个内齿圈(4)分别位于对应轴承保持架(3)的轴向内端；螺母(5)套装在n个滚柱(2)的外壁；且螺母(5)与内齿圈(4)之间通过定位销(6)固连；钢丝锁圈(7)为环形丝状结构；2个钢丝锁圈(7)分别设置在滚柱(2)的轴向两端；且每个钢丝锁圈(7)设置在对应轴承保持架(3)与螺母(5)接触处的轴向外端；实现轴向限位；丝杆(1)外壁设置有螺旋线；n为偶数。2.根据权利要求1所述的一种行星滚柱丝杠，其特征在于：所述轴承保持架(3)包括轴承外圈(31)、轴承内圈(32)和m个钢球(33)；其中，轴承内圈(32)和轴承外圈(31)均为环状结构；轴承外圈(31)套装在轴承内圈(32)的周向外壁处；且轴承外圈(31)与轴承内圈(32)之间设置有环形管道(34)；m个钢球(33)均匀设置在环形管道(34)内；实现轴承外圈(31)与轴承内圈(32)的相对转动；轴承内圈(32)上沿周向均匀设置有n个通孔(35)；m为不小于20的正整数。3.根据权利要求2所述的一种行星滚柱丝杠，其特征在于：所述滚柱(2)沿轴向依次分为光轴段(21)、与内齿圈配合齿轮段(22)、与丝杆配合螺纹段(23)、中间段(24)、与丝杆配合螺纹段(23)、与内齿圈配合齿轮段(22)和光轴段(21)；装配时，滚柱(2)的2个光轴段(21)分别伸入轴向两端对应轴承保持架(3)的通孔(35)中；实现滚柱(2)绕轴线在通孔(35)中旋转；2个与内齿圈配合齿轮段(22)分别与轴向两端对应的2个内齿圈(4)齿轮配合，实现滚柱(2)转动时，通过内齿圈(4)和定位销(6)带动螺母(5)绕轴线转动；2个与丝杆配合螺纹段(23)均与丝杆(1)螺纹配合，实现滚柱(2)绕丝杆(1)转动的同时沿轴向平移；中间段(24)外壁设置有齿轮；螺母(5)内壁对应中间段(24)位置设置有对应齿槽，实现滚柱(2)轴向平移时，通过中间段(24)带动螺母(5)沿丝杆(1)做平移运动。4.根据权利要求3所述的一种行星滚柱丝杠，其特征在于：在定位销(6)的限位下，螺母(5)与内齿圈(4)之间为过盈配合，过盈量为0.01-0.03mm。5.根据权利要求4所述的一种行星滚柱丝杠，其特征在于：当n个滚柱(2)绕丝杆(1)做行星转动时，设定每个滚柱(2)旋转至下一个滚柱位置转过的角度为θ，θ的计算方法为：式中，n为滚柱(2)个数；ds为丝杆(1)的中径；dr1为与丝杆配合螺纹段(23)的中径。6.根据权利要求5所述的一种行星滚柱丝杠，其特征在于：所述螺母(5)内壁与滚柱(2)外壁之间的间距等于丝杆(1)的螺距。7.根据权利要求6所述的一种行星滚柱丝杠，其特征在于：所述行星滚柱丝杠的导程P2CN111779810A权利要求书2/2页的计算方法为：式