专利名称：一种行星滚柱丝杠的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将旋转运动转化为直线运动的传动机构，具体涉及一种行星滚柱丝杠，属于机械工程技术领域。
背景技术：
丝杠是一种典型的通过螺旋副将旋转运动转化为直线运动的传动机构，目前丝杠副主要分两类一类是采用滑动螺旋传动的滑动副丝杠，如梯形螺纹丝杠、矩形螺纹丝杠等；另一类是采用滚动螺旋传动的滚动副丝杠，如滚珠丝杠。滑动副丝杠承载能力大，主要用于传递动力，但其效率很低，响应慢，无法用于高精度、高速度的场合。滚动副丝杠精度高、传动效率高、响应快，已广泛应用于各类数控机床中，但滚动副丝杠承载能力小、刚性差，主要用于传递运动。行星滚柱丝杠是一种新型的滚动副丝杠，其相对滚珠丝杠而言，承载能力大大提高，而效率和精度与滚珠丝杠相近，寿命是滚珠丝杠的5至8倍，因此行星滚柱丝杠已经在重要的关键结构中得到应用。现有的行星滚柱丝杠一般由丝杆、螺母及其之间的多个滚柱构成，当丝杆作主动的旋转运动时，借助滚动摩擦通过作行星运动的滚柱，带动螺母作从动的直线运动或者直线与旋转结合的螺旋运动。然而现有行星滚柱丝杠的丝杆、螺母及滚柱均采用具有一定螺旋升角的螺纹，因此制造难度较大，尤其是滚柱和螺母的制造工艺复杂、成本较高，从而极大地约束了行星式滚柱丝杠的推广应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种不仅承载能力大、刚性好、运动精度高、运转速度高，而且加工容易、制造成本低的行星滚柱丝杠。本发明是通过以下技术方案实现的一种行星滚柱丝杠，包括丝杆、螺母、两滚柱保持架、两弹性内挡圈以及设置于丝杆与螺母之间的若干滚柱，所述行星滚柱丝杠还包括有两内齿圈，该两内齿圈分别固定于所述螺母的内孔的两端部，该螺母的内孔的中部设置有并列的环形牙槽，所述两滚柱保持架分别套置于两内齿圈的内孔中，并且被嵌入内齿圈的两弹性内挡圈分别挡住定位，该滚柱保持架上设有与滚柱数量一致的保持孔，所述滚柱的中部设置有同时与丝杆的螺纹和螺母的环形牙槽相嵌合的并列的环形牙，该滚柱的两端部为光轴头，该光轴头分别插入两滚柱保持架的保持孔中。本发明所述行星滚柱丝杠的滚柱两端段的环形牙上设置有与内齿圈的内齿相啮合的外齿；所述的螺母的环形牙槽的牙距以及滚柱的环形牙的牙距与所述丝杆的螺纹的螺距相同；所述的丝杆的螺纹的牙型、所述的螺母的环形牙槽的牙型以及所述的滚柱的环形牙的牙型为三角形或弧形；所述的滚柱的数量为一个或多个，且沿圆周均勻分布；所述的光轴头与滚柱保持架的保持孔形成动配合。本发明与现有技术相比，除保持了一般行星滚柱丝杠承载能力强、运动精度高、螺距范围宽、可靠性高、寿命长、能实现高速运转等优点外，其突出的优点是(1)由于滚柱和螺母以并列的圆环状的环形牙或环形牙槽替代传统的具有螺旋升角的螺纹，因此使得滚柱和螺母的加工变得容易，从而使行星滚柱丝杠具有制造工艺简单、加工成本低廉的优点，更有利于其大范围的推广使用；(2)由于滚柱的环形牙上设置有外齿，且与内齿圈相啮合，因此滚柱与内齿圈具有确定的传动比，使所述的滚柱与螺母能按一定的速度比转动，避免了相互之间滑动所导致的摩擦损失，从而达到了进一步提升传动效率、延长使用寿命的效果， 本发明的寿命是滚珠丝杠的5至8倍。所述行星滚柱丝杠结构合理、便于制造、传动效率高，能够广泛应用于机械制造、 航天航空、军工武器、石油化工、冶金矿山等行业的数控机床、港口机械、精密仪器、建工起重等设备上。
图1是本发明的结构主视图。图2是图1的A-A剖面图。图3是图1的B-B剖面图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。但下述实施例并不用于限制本发明，凡是与本发明相似的结构以及对其所作的等同变化，均应列入本发明的保护范围。请结合参阅图1和图2，图示行星滚柱丝杠包括丝杆1、螺母2、若干滚柱3、两滚柱保持架4、两弹性内挡圈5和两内齿圈6。所述丝杆1的螺纹具有一定的螺旋升角，该螺纹的牙型为三角形或弧形螺纹。所述螺母2套置于该丝杆1外，该螺母2的内孔的中部设置有若干并列的环形牙槽，该环形牙槽的牙型为三角形或弧形，各牙槽间的牙距与所述丝杆1的螺纹的螺距相同。所述两内齿圈6分别安装在所述螺母2内孔的两端，即，该两个内齿圈6通过定位销7固定于螺母2的内孔的两端部，该内齿圈6的内孔中设有内齿。所述两滚柱保持架4为环状构件，其分别套置于两内齿圈6的内孔中且位置靠外侧，该滚柱保持架4上设有与滚柱3数量一致的保持孔，该保持孔沿圆周均勻分布。所述两弹性内挡圈5分别嵌入两内齿圈6的内孔中，并且位置紧靠两滚柱保持架4的外侧，该两弹性内挡圈5将两滚柱保持架4挡住，以对滚柱保持架4进行轴向限制定位。所述若干滚柱3设置于丝杆1与螺母2之间。该滚柱3的数量为一个或多个，一般为2个以上，最多以各滚柱3互相不干涉为限；本实施例中，滚柱3的数目为6个，其沿圆周均勻分布(见图2)，以达到滚柱3承载受力的均勻。该滚柱3的两端部为圆柱形的光轴头302，该光轴头302分别插入两滚柱保持架4的保持孔中，该光轴头302与滚柱保持架4 的保持孔形成动配合，从而两滚柱保持架4将6个滚柱3约束在丝杆1周围的行星位置上， 使其同步运动。所述滚柱3的中部设置有若干并列的环形牙，该环形牙的牙型为三角形或弧形，各环形牙的牙距与所述丝杆1的螺纹的螺距相同；所述滚柱3环形牙的一侧与丝杆1 的螺纹相嵌合，同时另一侧与螺母2的环形牙槽相嵌合。因而当丝杆1转动时，滚柱3在丝杆1和螺母2之间像行星一样既作自转又绕丝杆1作公转运动，同时使滚柱1和螺母2相对丝杆1沿轴向作直线运动，从而实现旋转运动转化为直线运动。请参阅图1和图3，所述滚柱3两端段的环形牙上加工有外齿301，该外齿301与内齿圈6的内齿相啮合，从而既保证了所有滚柱3的同步滚动，又确保滚柱3与螺母2之间具有确定的旋转传动比，以防止相互产生滑动摩擦，达到进一步提升传动效率的目的。所述行星滚柱丝杠的滚柱3和螺母2的纹牙采用了无螺旋升角的圆环状，因此加工制造变得简单、容易，精度也容易控制和保证，其相应的制造成本大幅降低。
权利要求
1.一种行星滚柱丝杠，包括丝杆(1)、螺母O)、两滚柱保持架G)、两弹性内挡圈(5) 以及设置于丝杆(1)与螺母( 之间的若干滚柱(3)，其特征是，所述行星滚柱丝杠还包括有两内齿圈(6)，该两内齿圈(6)分别固定于所述螺母(2)的内孔的两端部，该螺母⑵的内孔的中部设置有并列的环形牙槽，所述两滚柱保持架(4)分别套置于两内齿圈(6)的内孔中，并且被嵌入内齿圈(6)的两弹性内挡圈( 分别挡住定位，该滚柱保持架(4)上设有与滚柱C3)数量一致的保持孔，所述滚柱(3)的中部设置有同时与丝杆(1)的螺纹和螺母O)的环形牙槽相嵌合的并列的环形牙，该滚柱(3)的两端部为光轴头(302)，该光轴头 (302)分别插入两滚柱保持架的保持孔中。
2.根据权利要求1所述的行星滚柱丝杠，其特征是，所述的滚柱C3)两端段的环形牙上设置有与内齿圈(6)的内齿相啮合的外齿。
3.根据权利要求1或2所述的行星滚柱丝杠，其特征是，所述的螺母( 的环形牙槽的牙距以及滚柱(3)的环形牙的牙距与所述丝杆(1)的螺纹的螺距相同。
4.根据权利要求1或2所述的行星滚柱丝杠，其特征是，所述的丝杆(1)的螺纹的牙型为三角形或弧形。
5.根据权利要求1或2所述的行星滚柱丝杠，其特征是，所述的螺母( 的环形牙槽的牙型为三角形或弧形。
6.根据权利要求1或2所述的行星滚柱丝杠，其特征是，所述的滚柱C3)的环形牙的牙型为三角形或弧形。
7.根据权利要求1或2所述的行星滚柱丝杠，其特征是，所述的滚柱C3)的数量为一个或多个。
8.根据权利要求1或2所述的行星滚柱丝杠，其特征是，所述的光轴头(30 与滚柱保持架的保持孔形成动配合。
9.根据权利要求1或2所述的行星滚柱丝杠，其特征是，所述的若干滚柱C3)沿圆周均勻分布。
全文摘要
一种行星滚柱丝杠包括丝杆、螺母、两滚柱保持架、两弹性内挡圈、两内齿圈以及设置于丝杆与螺母之间的若干滚柱，两内齿圈分别固定于螺母的内孔的两端部，螺母的内孔的中部设置有并列的环形牙槽，两滚柱保持架分别套置于两内齿圈的内孔中，并且被嵌入内齿圈的两弹性内挡圈分别挡住定位，滚柱保持架上设有与滚柱数量一致的保持孔，滚柱的中部设置有同时与丝杆的螺纹和螺母的环形牙槽相嵌合的并列的环形牙，滚柱的两端部为光轴头，光轴头分别插入两滚柱保持架的保持孔中。本发明结构合理、便于制造、传动效率高、承载能力大、运动精度高、制造成本低，能够广泛应用于数控机床、港口机械等设备上。
文档编号F16H25/22GK102562986SQ20121007845
公开日2012年7月11日 申请日期2012年3月22日 优先权日2012年3月22日
发明者乔华山, 李六弟 申请人:上海久能机电制造有限公司