一種大力矩旋轉(zhuǎn)輸出裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于機(jī)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(jìn)行驅(qū)動，造成系統(tǒng)復(fù)雜且控制精度難以提高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型提出一種低驅(qū)動轉(zhuǎn)為高扭矩的大力矩旋轉(zhuǎn)輸出裝置，它結(jié)合了滾柱行星絲杠及大導(dǎo)程滾珠絲杠的特點(diǎn)，可將小的輸入力矩轉(zhuǎn)化為大的輸出力矩。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0005]一種大力矩旋轉(zhuǎn)輸出裝置，包括電機(jī)、傳動單元、旋轉(zhuǎn)部件、支撐座、中間軸、行星滾柱絲杠、滾珠絲杠、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(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(jī)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(dǎo)向鍵。
[0006]上述大力矩旋轉(zhuǎn)輸出裝置中，滾珠絲杠的導(dǎo)程大于行星滾柱絲杠的導(dǎo)程。
[0007]上述大力矩旋轉(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]上述大力矩旋轉(zhuǎn)輸出裝置中，傳動單元為帶輪裝置或鏈輪裝置。
[0009]上述大力矩旋轉(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]上述大力矩旋轉(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]上述大力矩旋轉(zhuǎn)輸出裝置中，電機(jī)為伺服電機(jī)。
[0012]上述大力矩旋轉(zhuǎn)輸出裝置中，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。
[0013]本實(shí)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】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖
[0015]附圖標(biāo)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(jī)；8—支承座；9一導(dǎo)向鍵；10—大導(dǎo)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(shí)施方式】
[0016]如圖1所示:本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)輸出裝置包括電機(jī)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，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(jī)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(dǎo)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。
[0017]圖1中伺服電機(jī)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(dǎo)向鍵9的限制，行星滾柱絲杠I只能前后移動，因?yàn)樾行菨L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(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)工作。
[0018]本實(shí)用新型力矩增大原理是利用行星滾柱絲杠副具有導(dǎo)程小，承載大，轉(zhuǎn)動效率高的特點(diǎn)。
[0019]行星滾柱絲杠副外載荷所需驅(qū)動轉(zhuǎn)矩公式:
[0020]Ml= (PI X F) / (2 Π X ill X 1000) Nm
[0021]其中:M1—行星滾柱絲杠副外載荷所需驅(qū)動轉(zhuǎn)矩；
[0022]F—行星滾柱絲杠副軸向載荷
[0023]Π = 3.14
[0024]η I一行星滾柱絲杠副傳動效率
[0025]Pl—行星滾柱絲杠副導(dǎo)程；
[0026]滾珠絲杠副外載荷所需驅(qū)動轉(zhuǎn)矩公式:
[0027]M2 = (P2XF)/(2n X q 2x 1000)Nm
[0028]其中:M2—滾珠絲杠副外載荷所需驅(qū)動轉(zhuǎn)矩；
[0029]F—滾珠絲杠副軸向載荷
[0030]Π = 3.14
[0031]η 2—滾珠絲杠副傳動效率
[0032]Ρ2—滾珠絲杠副導(dǎo)程；
[0033]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。
[0034]由上兩式得出:
[0035]Μ1/Μ2 = ( η 2 X PI) / ( η I X Ρ2)
[0036]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
[0037]η 2 ^ η I
[0038]Μ1/Μ2 ^ Ρ1/Ρ2
[0039]M2 ^ M1XP2/P1
[0040]從上式可得出，當(dāng)行星滾柱絲杠副導(dǎo)程Pl小，而滾珠絲杠副導(dǎo)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(xiàng)】
1.一種大力矩旋轉(zhuǎn)輸出裝置，其特征在于:包括電機(jī)(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)，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(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(jī)(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(dǎo)向鍵(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大力矩旋轉(zhuǎn)輸出裝置，其特征在于:所述的滾珠絲杠(10)的導(dǎo)程大于行星滾柱絲杠(I)的導(dǎo)程。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大力矩旋轉(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所述的大力矩旋轉(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所述的大力矩旋轉(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所述的大力矩旋轉(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所述的大力矩旋轉(zhuǎn)輸出裝置，其特征在于:所述的電機(jī)(7)為伺服電機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大力矩旋轉(zhuǎn)輸出裝置，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(shí)用新型公開了一種大力矩旋轉(zhuǎn)輸出裝置，包括電機(jī)、傳動單元、工作旋轉(zhuǎn)部件、支撐座、中間軸、行星滾柱絲杠、滾珠絲杠、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(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(jī)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(shí)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】F16H25-22, H02K7-06
【公開號】CN204572988
【申請?zhí)枴緾N201520172483
【發(fā)明人】樊延都, 陳寂
【申請人】西安華歐精密機(jī)械有限責(zé)任公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年3月25日