基于行星滾柱絲杠副與滾珠絲杠副組合的旋轉(zhuǎn)輸出裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于機械傳動技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種大力矩的旋轉(zhuǎn)輸出裝置，特別是基于行星滾柱絲杠副與滾珠絲杠副組合的傳動裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在一些如飛行器等特殊的行業(yè)或領(lǐng)域，需要旋轉(zhuǎn)部件具有很大驅(qū)動力矩，但是受到飛行器空間及自身所帶能源的限制，只能采取氣動等方式來進行驅(qū)動，造成系統(tǒng)復雜且控制精度難以提高。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型提出一種基于行星滾柱絲杠副與滾珠絲杠副組合的旋轉(zhuǎn)輸出裝置，它結(jié)合了滾柱行星絲杠及大導程滾珠絲杠的特點，可將小的輸入力矩轉(zhuǎn)化為大的輸出力矩。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0005]一種基于行星滾柱絲杠副與滾珠絲杠副組合的旋轉(zhuǎn)輸出裝置，包括電機、傳動單元、旋轉(zhuǎn)部件、支撐座、中間軸、行星滾柱螺母組件和滾珠螺母組件；所述中間軸穿過支撐座，中間軸的兩端分別加工有行星滾柱絲杠和滾珠絲杠，所述的行星滾柱螺母組件設(shè)置在行星滾柱絲杠上，所述的滾珠螺母組件設(shè)置在滾珠絲杠上，所述的電機通過傳動單元帶動行星滾柱螺母組件旋轉(zhuǎn)，所述的旋轉(zhuǎn)部件固聯(lián)在滾珠螺母組件上，所述的中間軸和支撐座之間設(shè)置有導向鍵。
[0006]上述基于行星滾柱絲杠副與滾珠絲杠副組合的旋轉(zhuǎn)輸出裝置中，滾珠絲杠的導程大于行星滾柱絲杠的導程。
[0007]上述基于行星滾柱絲杠副與滾珠絲杠副組合的旋轉(zhuǎn)輸出裝置中，傳動單元為大齒輪和小齒輪組成的齒輪傳動副。
[0008]上述基于行星滾柱絲杠副與滾珠絲杠副組合的旋轉(zhuǎn)輸出裝置中，傳動單元為帶輪裝置或鏈輪裝置。
[0009]上述基于行星滾柱絲杠副與滾珠絲杠副組合的旋轉(zhuǎn)輸出裝置中，行星滾柱螺母組件通過鋼球和軸承座可滾動固定在支撐座上。
[0010]上述基于行星滾柱絲杠副與滾珠絲杠副組合的旋轉(zhuǎn)輸出裝置中，滾柱螺母組件通過鋼球和軸承座可滾動固定在支撐座上。
[0011]上述基于行星滾柱絲杠副與滾珠絲杠副組合的旋轉(zhuǎn)輸出裝置中，電機為伺服電機。
[0012]本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊，安裝空間小，可靠性高，輸出驅(qū)動力矩增大效果好，常規(guī)的參數(shù)和部件能增大力矩50-80倍以上，特別適用于一些受空間及自身所帶能源的限制的應(yīng)用場合，可使得旋轉(zhuǎn)部件具有很大的驅(qū)動力矩。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖
[0014]附圖中各數(shù)字標記為:1 一行星滾柱絲杠；2 —行星滾柱螺母組件；3 —鋼球；4 -軸承座；5 —大齒輪；6 —小齒輪；7 —電機；8 —支承座；9 一導向鍵；10 —大導程滾珠絲杠；11 一支承軸承；12 —滾珠螺母組件；13 —工作旋轉(zhuǎn)部件；20 —中間軸。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示:本實用新型的旋轉(zhuǎn)輸出裝置包括電機7、傳動單元、工作旋轉(zhuǎn)部件13、支撐座8、中間軸20、行星滾柱螺母組件2和滾珠螺母組件12 ;所述中間軸20穿過支撐座8，中間軸20的兩端分別加工有行星滾柱絲杠I和滾珠絲杠10，所述的行星滾柱螺母組件2設(shè)置在行星滾柱絲杠I上，所述的滾珠螺母組件12設(shè)置在滾珠絲杠10上，所述的電機7通過傳動單元帶動行星滾柱螺母組件2旋轉(zhuǎn)，所述的工作旋轉(zhuǎn)部件13固聯(lián)在滾珠螺母組件12上，所述的中間軸20和支撐座8之間設(shè)置有導向鍵9。行星滾柱螺母組2和滾柱螺母組件12均通過鋼球和軸承座可滾動固定在支撐座上。傳動單元可以為齒輪、鏈輪或帶輪。
[0016]圖1中伺服電機7驅(qū)動小齒輪6轉(zhuǎn)動，小齒輪6帶動大齒輪5轉(zhuǎn)動，大齒輪5與行星滾柱螺母2連接，大齒輪5帶動行星滾柱螺母2旋轉(zhuǎn)，由于導向鍵9的限制，行星滾柱絲杠I只能前后移動，因為行星滾柱絲杠后端為滾珠絲杠，滾珠絲杠的前后移動的同時驅(qū)動滾珠螺母12旋轉(zhuǎn)，滾珠螺母12與工作部件13連接，這時工作部件13實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)工作。
[0017]本實用新型力矩增大原理是利用行星滾柱絲杠副具有導程小，承載大，轉(zhuǎn)動效率高的特點。
[0018]行星滾柱絲杠副外載荷所需驅(qū)動轉(zhuǎn)矩公式:
[0019]Ml = (P1XF)/(2IIX rilX1000)Nm
[0020]其中:M1—行星滾柱絲杠副外載荷所需驅(qū)動轉(zhuǎn)矩；
[0021]F—行星滾柱絲杠副軸向載荷
[0022]Π = 3.14
[0023]η I一行星滾柱絲杠副傳動效率
[0024]Pl—行星滾柱絲杠副導程；
[0025]滾珠絲杠副外載荷所需驅(qū)動轉(zhuǎn)矩公式:
[0026]M2 = (Ρ2 X F) / (2 Π X η 2 X 1000) Nm
[0027]其中:Μ2—滾珠絲杠副外載荷所需驅(qū)動轉(zhuǎn)矩；
[0028]F—滾珠絲杠副軸向載荷
[0029]Π = 3.14
[0030]η 2—滾珠絲杠副傳動效率
[0031]Ρ2—滾珠絲杠副導程；
[0032]由上兩式可看出，行星滾柱絲杠副與滾珠絲杠副計算式相同。
[0033]由上兩式得出:
[0034]Μ1/Μ2 = ( η 2 X PI) / ( η I X Ρ2)
[0035]由于行星滾柱絲杠副與滾珠絲杠副傳動效率都90%以上，可以得出
[0036]η 2 ^ η I
[0037]Μ1/Μ2 ^ Ρ1/Ρ2
[0038]M2 ^ M1XP2/P1
[0039]從上式可得出，當行星滾柱絲杠副導程Pl小，而滾珠絲杠副導程P2大時，其輸出轉(zhuǎn)矩M2變大，在通常的參數(shù)尺度下可提高50-80倍。
【主權(quán)項】
1.一種基于行星滾柱絲杠副與滾珠絲杠副組合的旋轉(zhuǎn)輸出裝置，其特征在于:包括電機(7)、傳動單元、工作旋轉(zhuǎn)部件(13)、支撐座(8)、中間軸(20)、行星滾柱螺母組件(2)和滾珠螺母組件(12);所述中間軸(20)穿過支撐座(8)，中間軸(20)的兩端分別加工有行星滾柱絲杠(I)和滾珠絲杠(10)，所述的行星滾柱螺母組件(2)設(shè)置在行星滾柱絲杠(I)上，所述的滾珠螺母組件(12)設(shè)置在滾珠絲杠(10)上，所述的電機(7)通過傳動單元帶動行星滾柱螺母組件(2)旋轉(zhuǎn)，所述的工作旋轉(zhuǎn)部件(13)固聯(lián)在滾珠螺母組件(12)上，所述的中間軸(20)和支撐座(8)之間設(shè)置有導向鍵(9)0
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于行星滾柱絲杠副與滾珠絲杠副組合的旋轉(zhuǎn)輸出裝置，其特征在于:所述的滾珠絲杠(10)的導程大于行星滾柱絲杠(I)的導程。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于行星滾柱絲杠副與滾珠絲杠副組合的旋轉(zhuǎn)輸出裝置，其特征在于:所述的傳動單元為大齒輪(5)和小齒輪(6)組成的齒輪傳動副。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于行星滾柱絲杠副與滾珠絲杠副組合的旋轉(zhuǎn)輸出裝置，其特征在于:所述的傳動單元為帶輪裝置或鏈輪裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于行星滾柱絲杠副與滾珠絲杠副組合的旋轉(zhuǎn)輸出裝置，其特征在于:所述的行星滾柱螺母組件(2)通過鋼球(3)和軸承座(4)可滾動固定在支撐座(8)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于行星滾柱絲杠副與滾珠絲杠副組合的旋轉(zhuǎn)輸出裝置，其特征在于:所述的滾柱螺母組件(12)通過鋼球(3)和軸承座(4)可滾動固定在支撐座(8)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于行星滾柱絲杠副與滾珠絲杠副組合的旋轉(zhuǎn)輸出裝置，其特征在于:所述的電機(7)為伺服電機。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于行星滾柱絲杠副與滾珠絲杠副組合的旋轉(zhuǎn)輸出裝置，包括電機、傳動單元、工作旋轉(zhuǎn)部件、支撐座、中間軸、行星滾柱螺母組件和滾珠螺母組件；中間軸穿過支撐座，兩端分別加工有行星滾柱絲杠和滾珠絲杠，行星滾柱螺母組件設(shè)置在行星滾柱絲杠上，滾珠螺母組件設(shè)置在滾珠絲杠上，電機通過傳動單元帶動行星滾柱螺母組件旋轉(zhuǎn)工作旋轉(zhuǎn)部件固聯(lián)在滾珠螺母組件上。本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊，安裝空間小，可靠性高，輸出驅(qū)動力矩增大效果好，常規(guī)的參數(shù)和部件能增大力矩50-80倍以上，特別適用于一些受空間及自身所帶能源的限制的應(yīng)用場合，可使得旋轉(zhuǎn)部件具有很大的驅(qū)動力矩。
【IPC分類】H02K7-06, F16H25-22
【公開號】CN204572986
【申請?zhí)枴緾N201520172034
【發(fā)明人】樊延都, 陳寂
【申請人】西安華歐精密機械有限責任公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年3月25日