行星滚珠丝杠及其工作方法与流程

本发明涉及一种行星滚珠丝杠及其工作方法，属于机械传动领域。

背景技术：
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目前的旋转运动转化为直线运动的机构有丝杆螺母机构，但该机构存在传动承载较小、传动效率不高等不足。

技术实现要素：
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本发明的目的在于提供一种行星滚珠丝杠及其工作方法，该行星滚珠丝杠结构简单、设计合理，有利于提高机构承载力。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

本发明行星滚珠丝杠，其特征在于：包括圆筒体和设在圆筒体内的行星架，所述行星架上阵列有多个行星蜗轮和位于其中心的丝杠，所述行星蜗轮上布设有与圆筒体内壁面的第一螺旋滚道、丝杠外周面的第二螺旋滚道相互啮合的滚珠。

进一步的，上述丝杠为动力的输入端，其为旋转运动。

进一步的，上述圆筒体为动力输出端，其沿丝杠轴向移动。

进一步的，上述行星架包括环圈形下承架和设在下承架上的多个凹槽，所述凹槽上设有环形框，所述环形框位于凹槽的位置上设有支撑行星蜗轮的转轴，所述行星蜗轮的局部陷在凹槽内。

进一步的，上述行星蜗轮表面设有16颗滚珠。

进一步的，上述行星架上阵列有四组行星蜗轮。

本发明行星滚珠丝杠的工作方法，其特征在于：所述行星滚珠丝杠包括圆筒体和设在圆筒体内的行星架，所述行星架上阵列有多个行星蜗轮和位于其中心的丝杠，所述行星蜗轮上布设有与圆筒体内壁面的第一螺旋滚道、丝杠外周面的第二螺旋滚道相互啮合的滚珠；工作时，丝杠受动力源做旋转运动，通过丝杠与滚珠之间的螺旋运动，带动行星蜗轮一边绕自身轴线做自转运动，一边绕丝杠轴线做公转运动；同时，通过滚珠与圆筒体内壁第一螺旋滚道之间的相互啮合，带动圆筒体做直线运动，以实现将旋转运动转化为直线运动。

本发明行星滚珠丝杠为可将旋转运动和直线运动相互转化的传动装置，本发明丝杠巧妙地将行星齿轮传动与蜗杆传动结合起来，充分发挥了行星齿轮传动的功率分流、承载能力大、传动效率高与蜗杆传动的传动比大、传动平稳、噪声低等优点；同时使机构可以承受更大的载荷和冲击，可靠性高，在航空工业、机器人技术、医疗设备、数控机床等领域，具有广阔的发展前景。

附图说明：

图1是本发明的立体图；

图2、3是本发明的爆炸图；

图4是图1的剖面图。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明；

具体实施方式：

本发明行星滚珠丝杠，包括圆筒体5和设在圆筒体内的行星架4，所述行星架4上阵列有多个行星蜗轮3和位于其中心的丝杠1，所述行星蜗轮3上布设有与圆筒体内壁面的第一螺旋滚道6、丝杠外周面的第二螺旋滚道7相互啮合的滚珠2。

进一步的，上述丝杠可以为动力的输入端，其为旋转运动；上述圆筒体为可以动力输出端，其沿丝杠轴向移动，由旋转运动转为直线运动；或者相反，圆筒体为可以动力输入端，丝杠可以为动力的输出端，由直线运动转为旋转运动。

进一步的，为了支撑稳定可靠，上述行星架4包括环圈形下承架401和设在下承架上的多个凹槽402，所述凹槽上设有环形框403，所述环形框位于凹槽的位置上设有支撑行星蜗轮的转轴404，所述行星蜗轮的局部陷在凹槽内。

进一步的，为了设计合理，使机构工作稳定可靠，上述行星蜗轮表面设有16颗滚珠。

进一步的，上述行星架上阵列有四组行星蜗轮。

丝杠1上的螺旋滚道7齿面方程为：

其中

式子中:为丝杠1的动坐标，为行星蜗轮3的动坐标，为行星蜗轮3到丝杠1的中心距，为行星蜗轮计算圆半径，为传动比，为滚珠2半径，、为滚珠的球面参数，。

圆筒体5内壁面的第一螺旋滚道6的齿面方程为：

其中

式子中:为圆筒体的动坐标，为行星蜗轮的动坐标，为行星蜗轮3到丝杠1的中心距，为行星蜗轮计算圆半径，为传动比，为滚珠半径，、为滚珠的球面参数，。

本发明行星滚珠丝杠的工作方法，所述行星滚珠丝杠包括圆筒体和设在圆筒体内的行星架，所述行星架上阵列有多个行星蜗轮和位于其中心的丝杠，所述行星蜗轮上布设有与圆筒体内壁面的第一螺旋滚道、丝杠外周面的第二螺旋滚道相互啮合的滚珠；工作时，丝杠受动力源做旋转运动，通过丝杠与滚珠之间的螺旋运动，带动行星蜗轮一边绕自身轴线做自转运动，一边绕丝杠轴线做公转运动；同时，通过滚珠与圆筒体内壁第一螺旋滚道之间的相互啮合，带动圆筒体做直线运动，以实现将旋转运动转化为直线运动。

本发明行星滚珠丝杠为可将旋转运动和直线运动相互转化的传动装置，本发明丝杠巧妙地将行星齿轮传动与蜗杆传动结合起来，充分发挥了行星齿轮传动的功率分流、承载能力大、传动效率高与蜗杆传动的传动比大、传动平稳、噪声低等优点；同时使机构可以承受更大的载荷和冲击，可靠性高，在航空工业、机器人技术、医疗设备、数控机床等领域，具有广阔的发展前景。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。