CN105229341A - 用于制造行星滚柱丝杠传动装置的方法以及用于执行该方法的组合部件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造行星滚柱丝杠传动装置的方法和一种用于执行该方法的组合部件，其中，多个基本行星齿轮组由带有不同的行星齿轮侧的槽型廓(6、9)的彼此不同的基本行星齿轮形成，其中，针对具有相同螺线数的螺纹芯轴(2、11)的行星齿轮组(4、12、13)的全部行星齿轮(5、9)都选取自一个特定的基本行星齿轮组，并且其中，为螺纹芯轴(2、11)的每种螺线数都配属一个特定的基本行星齿轮组，它的基本行星齿轮不同于另一个特定的基本行星齿轮组的基本行星齿轮。

Description

用于制造行星滚柱丝杠传动装置的方法以及用于执行该方法的组合部件

技术领域

本发明涉及一种用于制造行星滚柱丝杠传动装置的方法和一种用于执行该方法的组合部件。

背景技术

由EP1978283A2公知了一种按权利要求1前序部分特征所述的行星滚柱丝杠传动装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提出一种替选的、用于制造行星滚柱丝杠传动装置的方法以及一种用于执行该方法的组合部件。

按照本发明，该技术问题由按权利要求1所述的方法和按权利要求7所述的组合部件解决。

一种用按本发明的方法制造的行星滚柱丝杠传动装置具有下列部件：螺纹芯轴，其带有具有n条螺线的螺纹型廓，n是自然数；布置在螺纹型廓上的芯轴螺母；行星齿轮组，其由多个以分布在圆周上的方式布置的行星齿轮形成，其中，行星齿轮组的行星齿轮的行星齿轮侧的槽型廓与芯轴螺母的螺母侧的槽型廓以及与螺纹芯轴的螺纹型廓处于滚动啮合中。

按本发明的方法设置：多个基本行星齿轮组由带有不同的行星齿轮侧的槽型廓的彼此不同的基本行星齿轮形成，其中，用于带有相同螺线数的螺纹芯轴的行星齿轮组的所有行星齿轮选取自一个特定的基本行星齿轮组，并且其中，为螺纹芯轴的每种螺线数配属一个特定的基本行星齿轮组，该特定的基本行星齿轮组的基本行星齿轮不同于另一个特定的基本行星齿轮组的基本行星齿轮。

一种优选的按本发明的方法设置：用于带有相同的螺线数的螺纹芯轴的行星齿轮组的所有行星齿轮都与芯轴直径无关地选取自一个特定的基本行星齿轮组。优势在于：将行星齿轮简单地配属给螺纹芯轴；仅需要考虑螺纹芯轴的螺线的数目，以便用所配属的基本行星齿轮组装配成合适的行星齿轮组。

螺纹芯轴可以是单螺线的，亦即具有螺旋形地围绕芯轴轴线卷绕的螺旋槽。根据应用可以使用多螺线的，例如双螺线或三螺线的螺纹芯轴。多螺线的螺纹芯轴具有多条平行布置的螺旋形的螺旋槽，因而待传递的负荷可以更为均匀地分布。在很多情况下，多螺线的螺纹芯轴具有较大的斜率并且实现了：在芯轴螺母和螺纹芯轴之间较大的进给运动。

共同的基本行星齿轮组的所有行星齿轮的行星齿轮侧的槽型廓与基本行星齿轮的区别在于：槽型廓的与螺纹芯轴处于滚动接触的区段在轴向与这个基本行星齿轮组的另外的基本行星齿轮的相应的区段错开地布置。这种区别实现了行星齿轮围绕螺纹芯轴的在轴向上齐平的布置。

按照本发明的含义，“选取”意味着：行星齿轮组的每一个行星齿轮都是配属的基本行星齿轮组的基本行星齿轮的复制件，并且能从全部的或从仅几个基本行星齿轮就能构造出一个完整的行星齿轮组，并且能设置多重的一个或多个基本行星齿轮作为用于行星齿轮组的基本行星齿轮。

按EP1978283A2，用于行星滚柱丝杠传动装置的全部变型方案的每一个行星齿轮组的行星齿轮具有同样大的滚动圆直径，亦即，用于行星滚柱丝杆传动机构的所有变型方案的基本性的基本行星齿轮都从共同的行星齿轮组推导出，而本发明则设置了一种用于螺纹芯轴的每种螺线数的自己的基本行星齿轮。基本行星齿轮的滚动圆直径在共同的基本行星齿轮组内部是相同的，但不同的基本行星齿轮组具有在各自的基本行星齿轮上的不同的滚动圆直径。滚动圆直径描述了下述轨迹，沿着该轨迹实现了在行星齿轮和螺纹芯轴之间的滚动接触。

一个特定的基本行星齿轮组被配属给带有仅一个螺线(亦即一个螺纹螺线)的螺纹芯轴，而另一个特定的基本行星齿轮组被配属给带有例如两个螺纹螺线的螺纹芯轴。本发明的优势在于，可以为每一个螺纹芯轴类型亦即不同螺线数的螺纹芯轴调整行星齿轮与螺纹芯轴的最佳的滚动接触。准确地将基本行星齿轮组配属给每一个螺纹芯轴类型的结果实现了这种优化。

带有两个螺线的螺纹芯轴具有预先给定的螺距和预先给定的斜率，其中，螺距是两个螺线的彼此相邻的螺纹的轴向间距，并且其中，斜率是其中一个螺线的整条螺纹的起点和终点的轴向间距。当例如双螺线的螺纹芯轴的螺距应当恰好和单螺线的螺纹芯轴的螺距一样大时，那么双螺线的螺纹芯轴的斜率必然更大，亦即更陡。螺纹芯轴具有的螺线越多，那么在螺距保持相同时斜率则越大。行星齿轮配设有槽型廓，槽型廓的连续的槽平行于横向于行星齿轮轴线布置的平面地布置。斜率越大，那么螺纹型廓关于这个平面的斜率角就越大。与螺纹芯轴的螺纹型廓的螺纹面处于滚动啮合的行星齿轮因此借助其行星齿轮轴线在单螺线的螺纹芯轴中以较小的直径围绕螺纹芯轴布置，并且在具有相同螺距的双螺线的螺纹芯轴中以更大的直径围绕螺纹芯轴布置。这意味着，在行星齿轮和螺纹芯轴之间的滚动接触在螺线数增加以及相同螺距的情况下朝着齿尖的方向移动。齿尖指的是，行星齿轮的彼此相邻的槽由连续地环绕的齿限定，其齿面汇聚成齿尖。本发明认识到，当针对螺纹芯轴的每种螺线数都从特定的基本行星齿轮组中选取行星齿轮时(基本行星齿轮组的基本行星齿轮与带有所设置的螺线数的螺纹芯轴协调一致)，可以调整从其可负载性来讲最佳的滚动接触。

基本行星齿轮组可以设计为，使得基本行星齿轮组的基本行星齿轮不能与另一个基本行星齿轮组的基本行星齿轮混淆；基本行星齿轮组的这种可区分性能够通过基本行星齿轮组的明显不同的滚动圆直径实现，但也可以通过为基本行星齿轮组作特殊标记实现。

在一种按本发明的改进方案中，每一个基本行星齿轮组恰好具有三个彼此不同的基本行星齿轮。业已证明，用仅三个基本行星齿轮就可以通过在所设置的行星齿轮组中多重地布置基本行星齿轮而在螺纹芯轴的情况下覆盖很大的直径范围。对三个基本行星齿轮的这种限制减小了如下可能性，即，所选取的行星齿轮以错误的顺序布置在螺纹芯轴上或芯轴螺母中。共同的基本行星齿轮组的所有基本行星齿轮的滚动圆直径是一样大的，但不同于另一个基本行星齿轮组的基本行星齿轮的滚动圆直径。滚动圆直径的这种不同的分级支持了基本行星齿轮组的更好的可区分性并且尤其是可以排除错误安装。滚动圆直径可以最佳地匹配于各个螺线数(螺线数越多斜率越大)。通过合理地布置行星齿轮侧的槽型廓实现了按本发明的方法，在该方法中，例如在带有大的芯轴直径的双螺线螺纹芯轴中，行星齿轮组用12个行星齿轮装配而成，它们选取自共同的基本行星齿轮组，该基本行星齿轮组具有仅三个不同的基本行星齿轮。这三个基本行星齿轮中的每一个可以四次地使用：两次用一个取向，两次用相反的取向。

但也可以设置一种按本发明的基本行星齿轮组，其可以由仅两个或四个基本行星齿轮形成。

行星齿轮组的所有行星齿轮都有利地一样长且在轴向彼此齐平地布置。以这种方式可以毫无问题地将行星齿轮组的所有行星齿轮保持在垫圈盘中；这个垫圈盘负责：以规律的间距借助分布在圆周上的方式来维持行星齿轮的布置。

基本行星齿轮组优选不具有带有对称轴线的基本行星齿轮，对称轴线与行星齿轮的旋转轴线的中垂线重合。这种在此被称为不对称的行星齿轮具有行星齿轮侧的槽型廓，它的为与螺纹芯轴滚动啮合所设置的区段沿着轴向方向如下地定位，即，使得彼此相邻的行星齿轮可以在轴向齐平地布置。这些不对称的行星齿轮可以同样如在EP1978283中那样在共同的行星齿轮组中以相反的取向使用两次。而当期望行星齿轮组的所有行星齿轮的轴向对齐地布置时，在行星齿轮组中则仅能够使用一次对称的行星齿轮。

在本发明的一种有利的设计方案中，行星齿轮组的所有行星齿轮的行星齿轮侧的槽型廓可以具有中间的槽型廓和在布置在中间的槽型廓的两个轴向侧的、两个靠外的槽型廓；行星齿轮可以用其中间的槽型廓啮合到螺纹芯轴的螺纹型廓中并且用其靠外的槽型廓啮合到芯轴螺母的螺母侧的槽型廓中。在圆周侧彼此相邻地布置的行星齿轮具有对应其螺纹型廓的斜率以及对应其圆周侧间距的、在轴向彼此错开布置的中间的槽型廓，其中，行星齿轮组的行星齿轮彼此间以均匀的圆周侧的间距并且在轴向上对齐地布置在芯轴螺母中。

在这些最后说明的行星齿轮的情况中，用于基本行星齿轮组的所有基本行星齿轮的行星齿轮侧的槽型廓的靠外的槽型廓相同地构造。

本发明此外还设置了一种用于执行按本发明的方法的组合部件。该组合部件意味着，例如提供一种目录或一种软件，其中，具有不同螺线数和不同芯轴直径的螺纹芯轴可供选择。这种组合部件此外针对螺纹芯轴的每一种螺线数都具有一个仅配属于该螺线数的基本行星齿轮组，其中，可以为具有相同螺线数的每一个螺纹芯轴与它们的芯轴直径无关地配属一个特定的(亦即仅配属于该螺纹芯轴类型的)基本行星齿轮组，其中，所配属的基本行星齿轮组的基本行星齿轮设置用于形成行星齿轮组；并且其中，行星齿轮组与螺纹芯轴的芯轴直径相关地针对每一个所设置的基本行星齿轮具有单重或多重的一个或多个所述基本行星齿轮。换句话说，行星齿轮组的全部行星齿轮都由配属于这种螺纹芯轴类型的基本行星齿轮组推导出。

按本发明所选择的行星齿轮在行星齿轮组内的布置(亦即其顺序和其取向)都强制性地由螺纹芯轴的几何形状得出。这种布置例如在本文开头所述的EP1978283A2中说明。

基本行星齿轮组的基本行星齿轮和它的复制件可以于装配在一起的行星齿轮组中以记号标明，以便简化和控制安装顺序和安装取向。

附图说明

接下来借助五幅附图详细阐释本发明。附图中：

图1在示意图中示出了用按本发明的组合部件按照本发明的方法制造的单螺线行星滚柱丝杠传动装置；

图2示出了在按图1的行星滚柱丝杠传动装置中所使用的行星齿轮组；

图3在示意图中示出了用按本发明的组合部件按照本发明的方法制造的双螺线行星滚柱丝杠传动装置；

图4是按图3的按本发明的双螺线行星滚柱丝杠传动装置的在平面内展开的螺纹的截面；并且

图5是另一个带有和图3相同的行星齿轮的按本发明的双螺线行星滚柱丝杠传动装置的在平面内展开的螺纹的截面。

具体实施方式

图1和图2示出了行星滚柱丝杠传动装置的第一实施例，其由按本发明的组合部件根据按本发明的方法来制造。

芯轴螺母1按照图1布置在单螺线的螺纹芯轴2上。在由芯轴螺母1和螺纹芯轴2形成的环形间隙3中布置有行星齿轮组4，其由多个不同的行星齿轮5形成。

行星齿轮5在图2中绘出。总共使用了六个行星齿轮5，其中的三个彼此不同地构造；这些不同的类型在下文被称为类型A、类型B和类型C。

全部行星齿轮5都配设有在行星齿轮侧的槽型廓6，这种槽型廓具有中间的槽型廓6a和布置在槽型廓6a的两个轴向侧的靠外的槽型廓6b和6c。槽型廓6由连续地围绕行星齿轮布置的槽7构成，所述槽平行于横向于行星齿轮5的旋转轴线布置的平面地布置。这些槽7由连续地环绕的齿8限界，所述齿具有齿面，其中，这些齿面终止于齿尖。

在此绘出的行星齿轮5具有各两个轴向相间隔地布置的中间的槽型廓6a，这两个槽型廓6a在它们的两个轴向侧配设有靠外的槽型廓6b和6c。

中间的槽型廓6a设置用于啮合到未进一步绘出的、螺纹芯轴2的螺纹型廓中。靠外的槽型廓6b、6c设置用于啮合到未进一步绘出的、芯轴螺母1的螺母侧的槽型廓中。

设置了三种不同类型的行星齿轮5：类型A的两个行星齿轮5，类型B的两个行星齿轮5和类型C的两个行星齿轮5。类型A、B、C的区别在于，中间的槽型廓6a在轴向彼此错开了螺距偏移量△T。这个螺距偏移量由螺纹芯轴2的螺纹型廓的斜率预先给定：当所有的、以分布在圆周上的方式来布置的行星齿轮5轴向齐平地来布置时(如图2所示那样)，那么在圆周侧依次相继的行星齿轮5必须具有基于该斜率在轴向错开的中间的槽型廓6a；这个螺距偏移量与彼此相邻的行星齿轮5的圆周侧的间距相关。

三种类型的行星齿轮5中没有一个关于和中垂线重合的轴线呈镜像对称，该中垂线在行星齿轮的轴向中央中建立在行星齿轮5的旋转轴线上。这意味着，预先给定了行星齿轮5在行星滚柱丝杠传动装置中的顺序和取向。在图2中，类型A、B、C以一个取向来布置，而类型A、B、C则沿相反的取向来布置。所绘出的顺序设置用于按图1的单螺线的行星滚柱丝杠传动装置。

图3在示意图中示出了另外的双螺线的行星滚柱丝杠传动装置，它与按图1的行星滚柱丝杠传动装置的区别基本上在于：双螺线的螺纹芯轴11和改变了的行星齿轮组12，该行星齿轮组由行星齿轮9形成。

图4示出了按图3的按本发明的双螺线的行星滚柱丝杠传动装置的、在一个平面内展开的螺纹的截面，但带有经修正的行星齿轮9，它们具有仅一个中间的槽型廓9a和在该槽型廓9a轴侧的外侧的槽型廓9b、9c。

在按图3和图4的双螺线的行星滚柱丝杠传动装置中，如在第一个实施例中那样设置了三个不同的类型A、B、C，它们带有中间的槽型廓9a的螺距偏移量△T。这些行星齿轮9按所绘出的顺序以分布在圆周上的方式围绕螺纹芯轴2地布置。这种布置对应于图3中的图示。在平面中展开的螺纹型廓10明显带有两条示意性示出的螺线。用实线绘出了双螺线的螺纹型廓10的一条螺线，并用虚线示出了另一条螺线。螺纹型廓10的斜率P给出了在螺纹型廓10的一条完整的螺纹线的起始端和末端之间的轴向间距。螺距T给出了在彼此相邻的螺线的槽之间的轴向间距。

按照按本发明的方法，在图3和图4中示出的行星齿轮组12由基本行星齿轮组的基本行星齿轮推导出，其中，各两次地选择所有基本行星齿轮，其中，类型B的行星齿轮9的取向与类型B和C的行星齿轮9的取向相反。

图5示出了按本发明的带有和图4中一样的行星齿轮9的另一个双螺线的行星滚柱丝杠传动装置的在平面中展开的螺纹的截面。与按图4的实施例的区别在于，螺纹芯轴的芯轴直径被显著增大，并且代替类型A、B、C的六个行星齿轮9地总共使用类型A、B、C的十二个行星齿轮9。这十二个行星齿轮9形成了一个完整的行星齿轮组13。在这个实施例中，所有类型都被沿着两个(亦即相对的)取向围绕芯轴轴线布置。

在这三个所述的实施例中，三个行星齿轮组4、12、13由两个基本行星齿轮组装配而成。

行星齿轮组4由第一基本行星齿轮组装配而成，它由三个基本行星齿轮5形成，一个为类型A、一个为类型B、一个为类型C。每个基本行星齿轮5都双重地设置在行星齿轮组4中。

行星齿轮组12由第二基本行星齿轮组装配而成，它由三个基本行星齿轮9形成，一个为类型A、一个为类型B、一个为类型C。每个基本行星齿轮9都双重地设置在行星齿轮组12中。

行星齿轮组13与行星齿轮组12一样是由第二基本行星齿轮组装配而成的，它由三个基本行星齿轮9形成，一个为类型A、一个为类型B、一个为类型C。每个基本行星齿轮9都四重地设置在行星齿轮组12中。

按本发明的组装部件为相同螺线数和不同直径的螺纹芯轴设置了一个共同的基本行星齿轮组，各个行星齿轮组的行星齿轮都由该基本行星齿轮组装配而成。选择和装配组装部件中的行星齿轮实现了对行星滚柱丝杠传动装置的制造，这种行星滚柱丝杠传动装置实现了在行星齿轮和螺纹芯轴之间的无缺陷的滚动接触。

行星齿轮在行星齿轮组内的顺序和取向由螺纹芯轴的几何形状得出。

在所有在此说明的实施例中，行星齿轮以均匀分布在螺纹芯轴的圆周上的方式来布置。

附图标记列表

1芯轴螺母

2螺纹芯轴

3环形间隙

4行星齿轮组

5行星齿轮

6行星齿轮侧的槽型廓

6a中间的槽型廓

6b靠外的槽型廓

6c靠外的槽型廓

7槽

8齿

9行星齿轮

9a中间的槽型廓

9b靠外的槽型廓

9c靠外的槽型廓

10螺纹型廓

11双螺线的螺纹芯轴

12行星齿轮组

13行星齿轮组

Claims (7)

1.一种用于制造行星滚柱丝杠传动装置的方法，其中，所述行星滚柱丝杠传动装置具有：

-螺纹芯轴(2、11)，其具有螺纹型廓，该螺纹型廓带有n条螺线，n是自然数，

-布置在所述螺纹芯轴(2、11)上的芯轴螺母(1)，

-行星齿轮组(4、12、13)，其由多个以分布在圆周上的方式布置的行星齿轮(5、9)形成，其中，所述行星齿轮组(4、12、13)的行星齿轮(5、9)的行星齿轮侧的槽型廓(6、9)与所述芯轴螺母(1)的螺母侧的槽型廓并且与所述螺纹芯轴(2、11)的螺纹型廓(10)处于滚动啮合中，其特征在于，多个基本行星齿轮组由带有不同的行星齿轮侧的槽型廓(6、9)的彼此不同的基本行星齿轮形成，其中，用于具有相同螺线数的螺纹芯轴(2、11)的行星齿轮组(4、12、13)的全部行星齿轮(5、9)都选取自一个特定的基本行星齿轮组，并且其中，为所述螺纹芯轴(2、11)的每种螺线数都配属一个特定的基本行星齿轮组，它的基本行星齿轮不同于另一个特定的基本行星齿轮组的基本行星齿轮。

2.按权利要求1所述的方法，其中，每一个基本行星齿轮组恰好具有三个彼此不同的基本行星齿轮，其中，不同的基本行星齿轮组的基本行星齿轮的滚动圆直径是不同的。

3.按权利要求1至2中的任一项所述的方法，其中，行星齿轮组(4、12、13)的全部行星齿轮(5、9)都一样长而且轴向齐平地布置。

4.按权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，所述基本行星齿轮组仅包含没有对称轴线的基本行星齿轮，所述对称轴线与所述行星齿轮的旋转轴线的中垂线重合。

5.按权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中，所述行星齿轮组(4、12、13)的全部行星齿轮(5、9)的行星齿轮侧的槽型廓(6、9)具有中间的槽型廓(6a、9a)以及两个布置在所述中间的槽型廓(6a、9a)的两个轴向侧的靠外的槽型廓(6b、6c、9b、9c)，并且其中，所述行星齿轮(5、9)以其中间的槽型廓(6a、9a)啮合到所述螺纹芯轴(2、11)的螺纹型廓(10)中并且以其靠外的槽型廓(6b、6c、9b、9c)啮合到所述芯轴螺母(1)的螺母侧的槽型廓中，其中，在圆周侧彼此相邻地布置的行星齿轮(5、9)具有相应于所述螺纹型廓(10)的斜率以及相应于其圆周侧的间距的、在轴向上彼此错开地布置的中间的槽型廓(6a、9a)，并且其中，所述行星齿轮组(4、12、13)的行星齿轮(5、9)彼此间以均匀的圆周侧的间距且在轴向上对齐地布置在所述芯轴螺母中。

6.按权利要求1至5中的任一项所述的方法，其中，用于带有相同螺线数的螺纹芯轴(2、11)的行星齿轮组(4、12、13)的全部行星齿轮(5、9)都与所述螺纹芯轴(2、11)的芯轴直径无关地选取自特定的基本行星齿轮组。

7.一种用于执行按权利要求1至6中的任一项所述的方法的组合部件，其具有不同螺线数和不同芯轴直径的螺纹芯轴(2、11)，并且其此外还针对所述螺纹芯轴的每一种螺线数都具有仅配属于该种螺线数的基本行星齿轮组，其中，可以为每一个具有相同螺线数的螺纹芯轴与其芯轴直径无关地配属一个特定的基本行星齿轮组，其中，所配属的基本齿轮组的全部基本行星齿轮都设置用于形成行星齿轮组，并且其中，所述行星齿轮组与所述螺纹芯轴的芯轴直径相关地针对每一个所设置的基本行星齿轮具有仅单重的或多重的一个或多个该基本行星齿轮。