一种适用多尺寸的行星滚柱丝杠装配工装及装配方法

本发明涉及行星滚柱丝杠装配领域，尤其涉及一种适用多尺寸的行星滚柱丝杠装配工装及装配方法。

背景技术：

1、行星滚柱丝杠是一种实现旋转和直线运动相互转换的机械装置，其核心零部件由丝杠、滚柱和螺母组成，且多根滚柱均匀分布在丝杠周围。丝杠输入扭矩并带动滚柱做行星运动，并通过螺纹接触实现运动和动力的传递。此外，为了保证滚柱运动过程中轴线不倾斜且减小滑动摩擦，在滚柱两端设有齿轮副，通过参数匹配实现螺纹传动和齿轮传动的联动。行星滚柱丝杠得益于大量的接触点，行星滚柱丝杠相比于其他的直线传动机构具有运行精度高、承载能力大、抗冲击、环境适应力强等突出优势，被广泛应用于航空航天、武器装备、重型工程机械、医疗设备等领域，随着机械设备全电化的发展趋势，其应用前景必将得到进一步扩张。

2、装配精度是保证行星滚柱丝杠性能的首要前提，但由于行星滚柱丝杠零件众多，导致其装配难度大、装配效率低，主要存在以下几个问题：(1)为同时满足螺纹和齿轮正确啮合，每根滚柱安装需要反复试装以找到正确配合位置，致使装配效率低；(2)装配时滚柱处于活动状态，且通常装配空间狭小，在装配后部分滚柱时导致已装配滚柱倾倒或跳齿，破坏其正常啮合；(3)由于保持架在内齿圈和弹性挡圈之间设计有轴向浮动间隙，导致滚柱装配后极易出现轴向窜动，端面高度不一致，增加保持架端面过度磨损风险以及滚柱受载不均，影响行星滚柱丝杠运转平稳性。

3、此外，采用人工装配也会带来可重复性低、一致性差等问题，而现有装配工装通常是根据特定型号行星滚柱丝杠定制，尺寸改变时需要重新设计和加工工装，增加了装配成本和周期，因此，有必要针对行星滚柱丝杠的结构特征，提出可适用多种尺寸的装配夹具以及相应的装配方法以提高装配效率和装配精度，促进行星滚柱丝杠装配技术的进一步发展。

技术实现思路

1、基于上述问题，本发明的目的是提供一种适用多尺寸的行星滚柱丝杠装配工装，本发明采用如下技术方案：

2、本发明提出了一种适用多尺寸的行星滚柱丝杠装配工装，包括水平放置的底座，所述底座上呈环形阵列有多个可沿其径向移动的滑台，每个所述滑台上均能设置有用于夹紧行星滚柱丝杠的夹紧机构；所述夹紧机构包括与滑台固定连接的底板，所述底板的内侧设置有竖直布置的梯形丝杠，所述梯形丝杠两端分别设置带有轴承的上轴承座和下轴承座，所述上轴承座和下轴承座均固定连接在所述底板上；所述梯形丝杠上设置有与其配合的梯形丝杠螺母，所述梯形丝杠螺母的外侧设置有梯形丝杠螺母套，所述梯形丝杠螺母套上下滑动卡接在所述底板上，所述梯形丝杠螺母套和下轴承座内侧均设置支架，两个所述支架的相向面上分别设置有用于支撑行星滚柱丝杠的上支撑头和下支撑头。

3、优选地，所述梯形丝杠顶部设置有可限制其旋转运动的锁紧结构。

4、优选地，所述锁紧结构包括锁定座，所述锁定座上设有一字型豁口的圆孔，所述圆孔套设在所述梯形丝杠上，所述锁定座的一字型豁口处设置有锁定螺栓。

5、优选地，所述底板的内侧设置有竖直布置的导向槽，所述梯形丝杠螺母套靠近所述底板的一侧设置有凸台，所述凸台滑动卡接在所述导向槽中。

6、优选地，所述上支撑头、下支撑头通过均螺纹结构与相对应的所述支架拆卸连接。

7、优选地，所述上支撑头和下支撑头的头端部为圆球头。

8、优选地，所述梯形丝杠的顶端设置有手拧头。

9、优选地，所述底座上呈环形阵列有多个沿径向设置滑槽，所述滑槽内设置有相匹配的滑块，所述滑块的顶部与所述滑台连接，所述滑台的后部设置有压块，所述压块通过压紧螺栓与所述滑块连接。

10、优选地，所述滑槽两端部设置有限位螺栓。

11、本发明还提供了一种行星滚柱丝杠装配方法，利用上述所述的适用多尺寸的行星滚柱丝杠装配工装，所述的方法包括以下步骤：

12、步骤一，把两个内齿圈分别装入螺母的两端，并插入定位销将所述内齿圈固定在螺母中，以保证两个所述内齿圈的齿轮相位一致；

13、步骤二，在所述螺母的一端放入第一个保持架，并装入第一个弹性挡圈，以防止所述保持架脱落，所述保持架设置有多个定位孔；

14、步骤三，把所述螺母竖直放置，且将装有保持架的一端朝下，推动所述滑台移动到合适位置，确保所述下支撑头准确插入保持架的所述定位孔中，重复该步骤直到所有的下支撑头都插入到对应的所述定位孔中，此时行星滚柱丝杠被平稳放置于装配工装上；

15、步骤四，把开槽保持架放入螺母的上端，所述开槽保持架与保持架具有相同的所述定位孔，两者的区别在于所述开槽保持架的安装孔设置有向内的开口槽，开槽保持架即保证放入滚柱时轴线不随意倾斜或跳齿，也为调整滚柱的啮合位置留出了足够的空间；

16、步骤五，旋转所述梯形丝杠带动所述上支撑头上下移动，把上支撑头准确插入开槽保持架的所述定位孔中，并使其具有一定的压紧力以保证所述保持架和开槽保持架分别与两端内齿圈的端面紧密接触，重复该步骤直到所有的上支撑头都插入到开槽保持架对应的所述定位孔中；

17、步骤六，依次把多根滚柱插入到所述保持架的安装孔内，通过在开槽保持架一端旋转滚柱使其与螺母的螺纹和内齿圈的齿轮正确啮合，同时为了避免调整后安装滚柱时破坏先安装滚柱的啮合状态，当完成一半数量的滚柱安装时在开槽保持架上方装入一半刨分式保持架，完成所有的滚柱安装后再装入另一半所述刨分式保持架；

18、步骤七，旋转所述梯形丝杠以移出所述上支撑头到合适位置，把完成滚柱装配的螺母移出工装，此时仍然保持开槽保持架的一端朝上；

19、步骤八，从螺母下端旋入丝杠，可轻微按压刨分式保持架以防止丝杠旋合时保持架滑落，旋合适当距离后取下刨分式保持架和开槽保持架，此时所有滚柱与螺母和丝杠都正确啮合，可容易地放入第二个保持架，同时装入第二个弹性挡圈，然后继续旋入丝杠，完成装配。

20、与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

21、本发明的装配工装结构简单可靠，能够适应不同尺寸的行星滚柱丝杠装配需求，有效提高装配效率，降低成本，且本发明的装配方法高效易操作，可重复性强，有助于提升行星滚柱丝杠装配准确度和合格率。

技术特征：

1.一种适用多尺寸的行星滚柱丝杠装配工装，其特征在于：包括水平放置的底座(1)，所述底座(1)上呈环形阵列有多个可沿其径向移动的滑台(2)，每个所述滑台(2)上均能设置有用于夹紧行星滚柱丝杠(4)的夹紧机构(3)；

2.根据权利要求1所述的适用多尺寸的行星滚柱丝杠装配工装，其特征在于：所述梯形丝杠(302)顶部设置有可限制其旋转运动的锁紧结构。

3.根据权利要求2所述的适用多尺寸的行星滚柱丝杠装配工装，其特征在于：所述锁紧结构包括锁定座(305)，所述锁定座(305)上设有一字型豁口的圆孔(305-1)，所述圆孔(305-1)套设在所述梯形丝杠(302)上，所述锁定座(305)的一字型豁口处设置有锁定螺栓(306)。

4.根据权利要求1所述的适用多尺寸的行星滚柱丝杠装配工装，其特征在于：所述底板(301)的内侧设置有竖直布置的导向槽(309)，所述梯形丝杠螺母套(308)靠近所述底板(301)的一侧设置有凸台(308-1)，所述凸台(308-1)滑动卡接在所述导向槽(309)中。

5.根据权利要求1所述的适用多尺寸的行星滚柱丝杠装配工装，其特征在于：所述上支撑头(310)、下支撑头(311)通过均螺纹结构与相对应的所述支架(312)拆卸连接。

6.根据权利要求5所述的适用多尺寸的行星滚柱丝杠装配工装，其特征在于：所述上支撑头(310)和下支撑头(311)的头端部为圆球头。

7.根据权利要求1所述的适用多尺寸的行星滚柱丝杠装配工装，其特征在于：所述梯形丝杠(302)的顶端设置有手拧头(313)。

8.根据权利要求1所述的适用多尺寸的行星滚柱丝杠装配工装，其特征在于：所述底座(1)上呈环形阵列有多个沿径向设置滑槽(101)，所述滑槽(101)内设置有相匹配的滑块(203)，所述滑块(203)的顶部与所述滑台(2)连接，所述滑台(2)的后部设置有压块(201)，所述压块(201)通过压紧螺栓(202)与所述滑块(203)连接。

9.根据权利要求1所述的适用多尺寸的行星滚柱丝杠装配工装，其特征在于：所述滑槽(101)两端部设置有限位螺栓(102)。

10.一种行星滚柱丝杠装配方法，利用上述权利要求1至9任意一项所述的适用多尺寸的行星滚柱丝杠装配工装，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及行星滚柱丝杠装配领域，具体公开了一种适用多尺寸的行星滚柱丝杠装配工装，包括水平放置的底座，底座上设置有可沿其径向移动的滑台，通过压块和压紧螺栓进行滑台的固定；滑台上设置有用于夹紧行星滚柱丝杠的夹紧机构，夹紧机构设置有梯形丝杠，通过梯形丝杠的旋转带动梯形丝杠螺母套的上下移动实现行星滚柱丝杠的支撑与夹紧；本发明还公开了一种利用上述装配工装进行行星滚柱丝杠装配的方法。本发明所提出的行星滚柱丝杠装配工装结构简单可靠，能够适应不同尺寸的行星滚柱丝杠装配需求，有效提高装配效率，降低成本，且本发明的装配方法高效易操作，可重复性强，有助于提升行星滚柱丝杠装配准确度和合格率。

技术研发人员：魏沛堂,胡瑞,杜雪松,刘怀举,刘根伸,杨荣奎,周鹏亮
受保护的技术使用者：重庆大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15