一種旋轉(zhuǎn)力矩轉(zhuǎn)換裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于機械傳動技術領域，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大力矩轉(zhuǎn)換傳動裝置。
【背景技術】
[0002]在一些如飛行器等特殊的行業(yè)或領域，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旋轉(zhuǎn)力矩轉(zhuǎn)換裝置，它結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]本實用新型的技術方案如下:
[0005]一種旋轉(zhuǎn)力矩轉(zhuǎn)換裝置，包括輸入旋轉(zhuǎn)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；所述中間軸穿過支撐座，行星滾柱絲杠和滾珠絲杠同軸固聯(lián)在中間軸的兩端，所述的行星滾柱螺母組件設置在行星滾柱絲杠上，所述的滾珠螺母組件設置在滾珠絲杠上，所述的輸入旋轉(zhuǎn)單元固聯(lián)在行星滾柱螺母組件上，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置有導向鍵。
[0006]上述旋轉(zhuǎn)力矩轉(zhuǎn)換裝置中，滾珠絲杠的導程大于行星滾柱絲杠的導程。
[0007]上述旋轉(zhuǎn)力矩轉(zhuǎn)換裝置中，輸入旋轉(zhuǎn)單元為為齒輪、帶輪或鏈輪
[0008]上述旋轉(zhuǎn)力矩轉(zhuǎn)換裝置中，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。
[0009]上述旋轉(zhuǎn)力矩轉(zhuǎn)換裝置中，滾柱螺母組件通過鋼球和軸承座可滾動固定在支撐座上。
[0010]上述旋轉(zhuǎn)力矩轉(zhuǎn)換裝置中，行星滾柱絲杠和滾珠絲杠通過套筒聯(lián)接、法蘭聯(lián)接或焊接的方式同軸固聯(lián)在中間軸的兩端。
[0011]本實用新型結構緊湊，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用場合，可使得旋轉(zhuǎn)部件具有很大的驅(qū)動力矩，實現(xiàn)了小力矩向大力矩的轉(zhuǎn)換。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的結構示意圖
[0013]附圖標記為:1一行星滾柱絲杠；2—行星滾柱螺母組件；3—鋼球；4一軸承座；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】
[0014]如圖1所示:本實用新型的旋轉(zhuǎn)力矩轉(zhuǎn)換裝置包括輸入旋轉(zhuǎn)單元、工作旋轉(zhuǎn)部件13、支撐座8、中間軸20、行星滾柱絲杠1、滾珠絲杠10、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，行星滾柱絲杠I和滾珠絲杠10同軸固聯(lián)在中間軸20的兩端；行星滾柱螺母組件2設置在行星滾柱絲杠I上，所述的滾珠螺母組件12設置在滾珠絲杠10上，所述的輸入旋轉(zhuǎn)單元固聯(lián)在行星滾柱螺母組件2上，并帶動其旋轉(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。行星滾柱絲杠I和滾珠絲杠10可通過套筒聯(lián)接、法蘭聯(lián)接或焊接的方式同軸固聯(lián)在中間軸20的兩端。
[0015]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，此時大齒輪5即為輸入旋轉(zhuǎn)單元，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。
[0016]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。
[0017]行星滾柱絲杠副外載荷所需驅(qū)動轉(zhuǎn)矩公式:
[0018]Ml = (P1XF)/(2IIX rilX1000)Nm
[0019]其中:M1—行星滾柱絲杠副外載荷所需驅(qū)動轉(zhuǎn)矩；
[0020]F—行星滾柱絲杠副軸向載荷
[0021]Π = 3.14
[0022]η I一行星滾柱絲杠副傳動效率
[0023]Pl—行星滾柱絲杠副導程；
[0024]滾珠絲杠副外載荷所需驅(qū)動轉(zhuǎn)矩公式:
[0025]M2 = (Ρ2 X F) / (2 Π X η 2 X 1000) Nm
[0026]其中:Μ2—滾珠絲杠副外載荷所需驅(qū)動轉(zhuǎn)矩；
[0027]F—滾珠絲杠副軸向載荷
[0028]Π = 3.14
[0029]η 2—滾珠絲杠副傳動效率
[0030]Ρ2—滾珠絲杠副導程；
[0031]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。
[0032]由上兩式得出:
[0033]Μ1/Μ2 = ( η 2 X PI) / ( η I X Ρ2)
[0034]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
[0035]η 2 ^ η I
[0036]Μ1/Μ2 ^ Ρ1/Ρ2
[0037]M2 ^ Μ1ΧΡ2/Ρ1
[0038]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Ρ2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。
【主權項】
1.一種旋轉(zhuǎn)力矩轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:包括輸入旋轉(zhuǎn)單元、工作旋轉(zhuǎn)部件(13)、支撐座(8)、中間軸(20)、行星滾柱絲杠(I)、滾珠絲杠(10)、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)，所述的行星滾柱絲杠(I)和滾珠絲杠(10)同軸固聯(lián)在中間軸(20)的兩端；所述的行星滾柱螺母組件(2)設置在行星滾柱絲杠(I)上，所述的滾珠螺母組件(12)設置在滾珠絲杠(10)上，所述的輸入旋轉(zhuǎn)單元固聯(lián)在行星滾柱螺母組件(2)上，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⑶之間設置有導向鍵(9)。
2.根據(jù)權利要求1所述的旋轉(zhuǎn)力矩轉(zhuǎn)換裝置，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)權利要求1所述的旋轉(zhuǎn)力矩轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述的輸入旋轉(zhuǎn)單元為齒輪(5)、帶輪或鏈輪。
4.根據(jù)權利要求1所述的旋轉(zhuǎn)力矩轉(zhuǎn)換裝置，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。
5.根據(jù)權利要求1所述的旋轉(zhuǎn)力矩轉(zhuǎn)換裝置，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。
6.根據(jù)權利要求1所述的旋轉(zhuǎn)力矩轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述的行星滾柱絲杠(I)和滾珠絲杠(10)通過套筒聯(lián)接、法蘭聯(lián)接或焊接的方式同軸固聯(lián)在中間軸(20)的兩端。
【專利摘要】本實用新型公開了一種旋轉(zhuǎn)力矩轉(zhuǎn)換裝置，包括輸入旋轉(zhuǎn)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，行星滾柱絲杠和滾珠絲杠同軸固聯(lián)在中間軸的兩端，行星滾柱螺母組件設置在行星滾柱絲杠上，滾珠螺母組件設置在滾珠絲杠上，輸入旋轉(zhuǎn)單元固聯(lián)在行星滾柱螺母組件上，旋轉(zhuǎn)工作旋轉(zhuǎn)部件固聯(lián)在滾珠螺母組件上。本實用新型結構緊湊，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用場合，可使得旋轉(zhuǎn)部件具有很大的驅(qū)動力矩。
【IPC分類】F16H25-22
【公開號】CN204572987
【申請?zhí)枴緾N201520172035
【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