阅读说明：本技术 一种差动式行星滚柱丝杠副 (Differential planetary roller screw pair ) 是由 杜伟 王云菊 李保民 于 2020-11-25 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种差动式行星滚柱丝杠副,属于传动装置技术领域,包括丝杠、螺母以及安装在丝杠与螺母之间若干个滚柱,螺母分为三段,滚柱也分为三段,滚柱的中间段的螺纹与丝杠的螺纹相互啮合,滚柱中间段两端的部分的螺纹与螺母的内螺纹相互啮合,滚柱的数量为偶数,每种滚柱的数量为两个,偶数个滚柱在丝杠与螺母之间是间隔安装的,即相邻的两个滚柱之间都是不同的,滚柱的两端由保持架固定,保持架的外侧还安装有挡圈。本发明支撑稳定,可防止倾斜,简化了传统结构,具有更大的传动比,继承了行星滚柱丝杠副的传统优势,因结构更简单,在相同体积和重量下可以承受更高的载荷,并且具有更高的输入转速、更小的导程和更大的减速比等优点。(The invention relates to a differential planetary roller screw pair, which belongs to the technical field of transmission devices and comprises a screw, a nut and a plurality of rollers arranged between the screw and the nut, wherein the nut is divided into three sections, the rollers are also divided into three sections, threads at the middle sections of the rollers are meshed with threads of the screw, threads at the two ends of the middle sections of the rollers are meshed with internal threads of the nut, the number of the rollers is even, the number of each roller is two, the rollers with even number are arranged between the screw and the nut at intervals, namely the two adjacent rollers are different, the two ends of each roller are fixed by a retainer, and a retainer ring is arranged on the outer side of the retainer. The planetary roller screw pair has the advantages of stable support, inclination prevention, simplification of the traditional structure, higher transmission ratio, higher load bearing capacity under the same volume and weight, higher input rotating speed, smaller lead, higher reduction ratio and the like, inherits the traditional advantages of the planetary roller screw pair, and is simpler in structure.)

一种差动式行星滚柱丝杠副

技术领域

本发明涉及一种差动式行星滚柱丝杠副，属于传动装置技术领域。

背景技术

行星滚柱丝杠副是一种可将旋转运动和直线运动相互转化的机械传动装置，具有螺纹传动和滚动螺旋传动的综合特性，与普通传动件滚珠丝杠副相比具有高的承载能力及抗冲击能力的特性。目前行星滚柱丝杠传动机构根据其结构组成和零件相对运动关系的不同主要有：标准式行星滚柱丝杠传动；反向式行星滚柱丝杠传动；循环式行星滚柱丝杠传动；轴承式行星丝杠传动等。上述几种类型的行星滚柱丝杠副的共同特点都包括丝杠、螺母、滚柱、内齿圈、挡圈等主要零件，其中丝杠与螺母为带有螺旋升角的多头螺纹；滚柱为带有螺旋升角的单头螺纹且两端带有与内齿圈啮合的齿轮。结构复杂，加工、装配都更加繁琐，可承受载荷较小，输入转速较低。

发明内容

本发明的目的是要解决现有技术中存在不足，提供一种可承受载荷更大，具有更高输入转速的差动式行星滚柱丝杠副。

本发明是通过以下技术方案实现的：

即一种差动式行星滚柱丝杠副，包括丝杠、螺母以及安装在丝杠与螺母之间若干个滚柱，螺母分为三段，螺母内部中段的部分内径较大，且没有设置内螺纹，螺母内部中段两端的部分相比中段内径较小，且设置有内螺纹；

每个滚柱分为三段，且中间段滚柱的螺纹参数与滚柱中间段两端的部分的螺纹参数不同，但螺柱三段螺纹的螺纹升角均为零，滚柱的中间段直径较大，滚柱中间段两端的部分直径相比中间段直径较小，滚柱的中间段的螺纹与丝杠的螺纹相互啮合，滚柱中间段两端的部分的螺纹与螺母的内螺纹相互啮合，同时滚柱中间段两端的部分的螺纹与丝杠的螺纹之间存在间隙，此外，滚柱的两端还各设有一个没有外螺纹的端部，且滚柱端部的直径小于相邻滚柱段的直径；

滚柱的数量为偶数，每种滚柱的数量为两个，偶数个滚柱在丝杠与螺母之间是间隔安装的，即相邻的两个滚柱之间都是不同的，滚柱的两端由保持架固定，保持架的外侧还安装有挡圈。

本发明可在螺纹啮合的两端形成稳定支撑，具有角接触球轴承类似的功能，防止了倾斜，省去了传统行星滚柱丝杠副中滚柱两端的齿轮和位于螺母内两侧的内齿圈，进而简化了传统结构，具有更大的传动比，作为行星滚柱丝杠传动中的新类型，继承了行星滚柱丝杠副承载能力强、刚度大、磨损小和寿命长的共性优势，因结构更简单，在相同体积和重量下可以承受更高的载荷，并且具有更高的输入转速、更小的导程和更大的减速比等优点，此外在相同导程需求下，本发明的螺距可以比标准式行星丝杠的螺距更大，不仅能够提高整个机构的承载能力，而且有利于螺纹加工。

进一步优选，滚柱之间的不同处在于滚柱中间段最端部螺牙牙底与滚柱端面之间的轴向尺寸不同，即X的数值不同。

进一步优选，丝杠上的螺纹是带有螺旋升角的单头外螺纹，加工更加简单。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

本发明可在螺纹啮合的两端形成稳定支撑，具有角接触球轴承类似的功能，防止了倾斜，省去了传统行星滚柱丝杠副中滚柱两端的齿轮和位于螺母内两侧的内齿圈，进而简化了传统结构，具有更大的传动比，作为行星滚柱丝杠传动中的新类型，继承了行星滚柱丝杠副承载能力强、刚度大、磨损小和寿命长的共性优势，因结构更简单，在相同体积和重量下可以承受更高的载荷，并且具有更高的输入转速、更小的导程和更大的减速比等优点，此外在相同导程需求下，本发明的螺距可以比标准式行星丝杠的螺距更大，不仅能够提高整个机构的承载能力，而且有利于螺纹加工。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为滚柱的结构示意图。

图中：1、丝杠；2、螺母；3、滚柱；4、保持架；5、挡圈。

具体实施方式

下面对照附图，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1、图2所示的一种差动式行星滚柱丝杠副，包括丝杠1、螺母2以及安装在丝杠1与螺母2之间若干个滚柱3，螺母2分为三段，螺母2内部中段的部分内径较大，且没有设置内螺纹，螺母2内部中段两端的部分相比中段内径较小，且设置有内螺纹；

每个滚柱3分为三段，且中间段滚柱3的螺纹参数与滚柱3中间段两端的部分的螺纹参数不同，但螺柱3三段螺纹的螺纹升角均为零，滚柱3的中间段直径较大，滚柱3中间段两端的部分直径相比中间段直径较小，滚柱3的中间段的螺纹与丝杠1的螺纹相互啮合，滚柱3中间段两端的部分的螺纹与螺母2的内螺纹相互啮合，同时滚柱3中间段两端的部分的螺纹与丝杠1的螺纹之间存在间隙，此外，滚柱3的两端还各设有一个没有外螺纹的端部，且滚柱3端部的直径小于相邻滚柱3段的直径；

螺母2、滚柱3以及丝杠1之间的的螺距都是相等的。

滚柱3的数量为偶数，每种滚柱3的数量为两个，偶数个滚柱3在丝杠1与螺母2之间是间隔安装的，即相邻的两个滚柱3之间都是不同的，滚柱3的两端由保持架4固定，保持架4的外侧还安装有挡圈5。

滚柱3之间的不同处在于滚柱3中间段最端部螺牙牙底与滚柱3端面之间的轴向尺寸不同，即X的数值不同。

丝杠1上的螺纹是带有螺旋升角的单头外螺纹。

工作原理：

本发明在组装时，滚柱放置在丝杠与螺母之间，滚柱两端外螺纹与螺母内两段内螺纹相啮合，中间“环槽”螺纹与丝杠的螺纹相啮合，两端由两保持架固定，与其它结构形式相比省去了两端内齿圈，降低了装配难度，提高了装配精度。同时螺母、丝杠、滚柱螺距相等，因此滚柱与螺母相对位移为零，端部保持架用于支撑多条滚柱，通常本发明的丝杠做正传动运动，即将丝杠的旋转运动转换为螺母的沿轴向方向的直线运动。

在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。