行星滚柱丝杆和齿轮升降机总成的制作方法

1.本发明涉及高端装备柔性自动化生产线技术领域，尤其涉及行星滚柱丝杆和齿轮升降机总成。


背景技术：

2.随着航空、航天、航海、陆地车、石油化工、精密数控机床、和机器人等领域智能装备的发展，电动伺服作动系统部分替代传统液压伺服做东系统和气压伺服作动系统成为伺服控制领域的新型操纵装置。
3.常见的机电作动器可分为集成式机电作动器和一体式机电作动器两种，无论是集成式机电作动器还是一体式机电作动器，机电作动器的执行机构，或称为机械传动装置，是整个伺服系统的一个重要组成部分，其作用是传递功率、转速和进行运动变换，使伺服电机和负载之间的转矩和转速得到匹配。
4.现有技术中现有集成式机电作动器，丝杆旋转、体积大、有效长度不足二分之一、齿轮、同步带传动、联轴器传动间隙不可控，一体式作动器，螺母加工难度大、不宜做长行程、因为导程存在、功率密度比较小、对电控系统及装配要求都比较高、价格昂贵的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在组件复杂、体积大、使用不便的缺点，而提出的行星滚柱丝杆和齿轮升降机总成。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：行星滚柱丝杆和齿轮升降机总成，包括螺母壳体，所述螺母壳体的上方设置有输出导向缸筒，所述输出导向缸筒的内壁设置有行星滚珠丝杆，所述螺母壳体的一侧设置有减速机箱体，所述减速机箱体的一侧固定连接有输入法兰，所述输出导向缸筒的表面设置有锁紧螺母。
7.优选的，所述减速机箱体的内壁设置有输入齿轮，所述减速机箱体的内壁设置有齿轮中间轴，所述齿轮中间轴的表面固定连接有从动中间齿轮，所述从动中间齿轮与输入齿轮啮合连接。
8.优选的，所述输入齿轮的两端分别与减速机箱体内壁之间设置有深沟球轴承二和深沟球轴承三，所述齿轮中间轴的两端与减速机箱体内壁均设置有深沟球轴承一。
9.优选的，所述螺母壳体的内壁设置有行星滚柱支架一和行星滚柱支架二，所述行星滚柱支架一和行星滚柱支架二中设置有行星滚珠件，所述螺母壳体的内壁设置有从动齿轮，所述从动齿轮与从动中间齿轮啮合连接。
10.优选的，所述螺母壳体的内壁设置有滚针轴承，所述螺母壳体的内壁设置有轴承压紧环，所述螺母壳体的内壁设置有定制平面轴承一和定制平面轴承二，所述螺母壳体的内壁设置有平面球轴承，所述螺母壳体的内壁设置有行星滚珠螺母。
11.优选的，所述行星滚珠丝杆的一侧设置有冲针，所述冲针的一侧设置有su活塞杆，所述冲针靠近行星滚珠丝杆一侧设置有压紧螺丝。
12.优选的，所述输出导向缸筒内壁设置有内置磁编码器，所述螺母壳体的内壁设置有传感器结构。
13.优选的，所述传感器结构设置于所述螺母壳体靠近所述输出导向缸筒的一端，所述传感器结构包括与所述螺母壳体一端固定连接的安装板，所述安装板靠近所述螺母壳体的一端设有环状凸起部，所述环状凸起部内部设置有定制压力传感器。
14.与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
15.1、本发明中，设备使用时，通过电机从输入法兰处输入，通过输入齿轮带动齿轮中间轴和从动中间齿轮进行转动，从动中间齿轮带动从动齿轮进行转动，将电机转速进行匹配，从而传递到行星滚柱螺母上。行星滚柱螺母和行星滚珠丝杆旋转通过输出导向缸筒转换成直线运动，完成使用，通过本方案极大简化了组件结构，缩小了体积又解决了电机减速惯量匹配难题，重量体积比现有技术降低一半以上，功率密度翻倍，让机器人动作更轻便。
16.2、电机驱动齿轮带动行星滚柱螺母旋转，行星滚柱螺母带动行星滚珠丝杆旋转通过输出缸筒导向作用转化成直线运动，其中12.7n.m可转化成28.78kn推力，电机瞬时最大输出力矩是额定3倍，因此可输出推力约为86kn。
附图说明
17.图1为本发明提出行星滚柱丝杆和齿轮升降机总成的立体结构示意图；
18.图2为本发明提出行星滚柱丝杆和齿轮升降机总成的侧视结构示意图；
19.图3为本发明提出行星滚柱丝杆和齿轮升降机总成的平面剖视结构示意图；
20.图4为本发明提出行星滚柱丝杆和齿轮升降机总成的整体结构去除外壳结构示意图；
21.图5为本发明提出行星滚柱丝杆和齿轮升降机总成的传感器结构示意图。
22.图例说明：
23.1、行星滚珠螺母；2、行星滚珠丝杆；3、从动齿轮；4、滚针轴承；5、平面球轴承；6、轴承压紧环；7、螺母壳体；8、定制平面轴承一；9、定制平面轴承二；10、行星滚柱支架一；11、行星滚珠件；12、行星滚柱支架二；13、减速机箱体；14、输入齿轮；15、从动中间齿轮；16、齿轮中间轴；17、深沟球轴承一；18、深沟球轴承二；19、深沟球轴承三；20、输入法兰；21、冲针；22、su活塞杆；23、压紧螺丝；24、输出导向缸筒；25、传感器结构；26、锁紧螺母；27、内置磁编码器，28、环状凸起部；29、安装板。
具体实施方式
24.请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：行星滚柱丝杆和齿轮升降机总成，包括螺母壳体7，螺母壳体7的上方设置有输出导向缸筒24，输出导向缸筒24的内壁设置有行星滚珠丝杆2，螺母壳体7的一侧设置有减速机箱体13，减速机箱体13的一侧固定连接有输入法兰20，输出导向缸筒24的表面设置有锁紧螺母26。
25.具体的，减速机箱体13的内壁设置有输入齿轮14，减速机箱体13的内壁设置有齿轮中间轴16，齿轮中间轴16的表面固定连接有从动中间齿轮15，从动中间齿轮15与输入齿轮14啮合连接。
26.具体的，输入齿轮14的两端分别与减速机箱体13内壁之间设置有深沟球轴承二18
和深沟球轴承三19，齿轮中间轴16的两端与减速机箱体13内壁均设置有深沟球轴承一17。
27.具体的，螺母壳体7的内壁设置有行星滚柱支架一10和行星滚柱支架二12，行星滚柱支架一10和行星滚柱支架二12中设置有行星滚珠件11，螺母壳体7的内壁设置有从动齿轮3，从动齿轮3与从动中间齿轮15啮合连接。
28.具体的，螺母壳体7的内壁设置有滚针轴承4，螺母壳体7的内壁设置有轴承压紧环6，螺母壳体7的内壁设置有定制平面轴承一8和定制平面轴承二9，螺母壳体7的内壁设置有平面球轴承5，螺母壳体7的内壁设置有行星滚珠螺母1。
29.具体的，行星滚珠丝杆2的一侧设置有冲针21，冲针21的一侧设置有su活塞杆22，冲针21靠近行星滚珠丝杆2一侧设置有压紧螺丝23。
30.具体的，输出导向缸筒24内壁设置有内置磁编码器27，螺母壳体7的内壁设置有传感器结构25。
31.具体的，传感器结构25设置于螺母壳体7靠近输出导向缸筒24的一端，传感器结构25包括与螺母壳体7一端固定连接的安装板29，安装板29靠近螺母壳体7的一端设有环状凸起部28，环状凸起部28内部设置有定制压力传感器，通过压力传感器28环状凸起部的内圈与缸筒相连，提供安装固定点，而压力传感器外圈与壳体和轴承连接，受力变形区在中间，从而避免了压力传感器受力变形对机构造成的影响。
32.通过滚针轴承4保证螺母的旋转运动，平面轴承8、9和平面球轴承5给为螺母提供轴向负载保证。通过轴承压紧环6，调节轴承预压紧力。
33.伺服马达驱动输入齿轮14，输入齿轮通过中间齿轮带动螺母1旋转，螺母驱动丝杆2呈现上下往复运动。
34.工作原理：设备使用时，通过电机从输入法兰20处输入，通过输入齿轮14带动齿轮中间轴16和从动中间齿轮15进行转动，从动中间齿轮15带动从动齿轮3进行转动，将电机转速进行匹配，从而传递到行星滚柱螺母上。行星滚柱螺母和行星滚珠丝杆2旋转通过输出导向缸筒24转换成直线运动，完成使用，通过本方案极大简化了组件结构，缩小了体积又解决了电机减速惯量匹配难题，重量体积比现有技术降低一半以上，功率密度翻倍，让机器人动作更轻便。
35.电机驱动齿轮带动行星滚柱螺母旋转，行星滚柱螺母带动行星滚珠丝杆2旋转通过输出缸筒导向作用转化成直线运动，其中12.7n.m可转化成28.78kn推力，电机瞬时最大输出力矩是额定3倍，因此可输出推力约为86kn。

技术特征：
1.行星滚柱丝杆和齿轮升降机总成，包括螺母壳体(7)，其特征在于：所述螺母壳体(7)的上方设置有输出导向缸筒(24)，所述输出导向缸筒(24)的内壁设置有行星滚珠丝杆(2)，所述螺母壳体(7)的一侧设置有减速机箱体(13)，所述减速机箱体(13)的一侧固定连接有输入法兰(20)，所述输出导向缸筒(24)的表面设置有锁紧螺母(26)。2.根据权利要求1所述的行星滚柱丝杆和齿轮升降机总成，其特征在于：所述减速机箱体(13)的内壁设置有输入齿轮(14)，所述减速机箱体(13)的内壁设置有齿轮中间轴(16)，所述齿轮中间轴(16)的表面固定连接有从动中间齿轮(15)，所述从动中间齿轮(15)与输入齿轮(14)啮合连接。3.根据权利要求2所述的行星滚柱丝杆和齿轮升降机总成，其特征在于：所述输入齿轮(14)的两端分别与减速机箱体(13)内壁之间设置有深沟球轴承二(18)和深沟球轴承三(19)，所述齿轮中间轴(16)的两端与减速机箱体(13)内壁均设置有深沟球轴承一(17)。4.根据权利要求1所述的行星滚柱丝杆和齿轮升降机总成，其特征在于：所述螺母壳体(7)的内壁设置有行星滚柱支架一(10)和行星滚柱支架二(12)，所述行星滚柱支架一(10)和行星滚柱支架二(12)中设置有行星滚珠件(11)，所述螺母壳体(7)的内壁设置有从动齿轮(3)，所述从动齿轮(3)与从动中间齿轮(15)啮合连接。5.根据权利要求1所述的行星滚柱丝杆和齿轮升降机总成，其特征在于：所述螺母壳体(7)的内壁设置有滚针轴承(4)，所述螺母壳体(7)的内壁设置有轴承压紧环(6)，所述螺母壳体(7)的内壁设置有定制平面轴承一(8)和定制平面轴承二(9)，所述螺母壳体(7)的内壁设置有平面球轴承(5)，所述螺母壳体(7)的内壁设置有行星滚珠螺母(1)。6.根据权利要求1所述的行星滚柱丝杆和齿轮升降机总成，其特征在于：所述行星滚珠丝杆(2)的一侧设置有冲针(21)，所述冲针(21)的一侧设置有su活塞杆(22)，所述冲针(21)靠近行星滚珠丝杆(2)一侧设置有压紧螺丝(23)。7.根据权利要求1所述的行星滚柱丝杆和齿轮升降机总成，其特征在于：所述输出导向缸筒(24)内壁设置有内置磁编码器(27)，所述螺母壳体(7)的内壁设置有传感器结构(25)。8.根据权利要求7所述的行星滚柱丝杆和齿轮升降机总成，其特征在于：所述传感器结构(25)设置于所述螺母壳体(7)靠近所述输出导向缸筒(24)的一端，所述传感器结构(25)包括与所述螺母壳体(7)一端固定连接的安装板(29)，所述安装板(29)靠近所述螺母壳体(7)的一端设有环状凸起部(28)，所述环状凸起部(28)内部设置有定制压力传感器。

技术总结
本发明涉及高端装备柔性自动化生产线技术领域，具体为行星滚柱丝杆和齿轮升降机总成，包括螺母壳体，螺母壳体的上方设置有输出导向缸筒，输出导向缸筒的内壁设置有行星滚珠丝杆，螺母壳体的一侧设置有减速机箱体，减速机箱体的一侧固定连接有输入法兰，输出导向缸筒的表面设置有锁紧螺母，减速机箱体的内壁设置有输入齿轮，减速机箱体的内壁设置有齿轮中间轴，齿轮中间轴的表面固定连接有从动中间齿轮，从动中间齿轮与输入齿轮啮合连接，本发明，通过本方案极大简化了组件结构，缩小了体积又解决了电机减速惯量匹配难题，重量体积比现有技术降低一半以上，功率密度翻倍，让机器人动作更轻便。作更轻便。作更轻便。


技术研发人员：姜潮阳
受保护的技术使用者：苏州联和丰机电有限公司
技术研发日：2023.08.01
技术公布日：2023/9/13