CN109538722A - 一种多级行星滚柱丝杠副无间隙直线运动执行器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多级行星滚柱丝杠副无间隙直线运动执行器，第一滚柱螺母螺纹连接在一级丝杠上，滑套套设于第一级壳体的外壁上，滑套的外壁滑动连接于执行器壳体的内壁上，空心丝杠的左端通过第一深沟球轴承转动支承在第一级壳体的内壁上，压盖和限位套均套设于第一滚柱螺母上，限位套与第一滚柱螺母固定连接；滚动花键套固定连接在空心丝杠内，且滚动花键套与一级丝杠螺纹连接，第二滚柱螺母螺纹连接在空心丝杠上，且第二滚柱螺母与第二级壳体固定连接，第二级壳体通过滑套滑动连接在第一级壳体的内壁上。本发明传动稳定，传动精度高，使用效果好。

Description

一种多级行星滚柱丝杠副无间隙直线运动执行器
技术领域：
本发明涉及一种多级行星滚柱丝杠副无间隙直线运动执行器。
背景技术：
目前直线运动执行器为实现更大的原长—行程比，已发展出可实现两级行程输出的多级运行执行器。它主要采用串联机构设计，第二级运动轴中心开有通孔，可穿过第一级运动轴运动实现二级行程输出；第二级运动轴通孔内加工出内花键，与第一级运动轴端部的外花键配合实现运动导向及滑动配合。但由于采用滑动配合，导致运动时摩擦力大，增大了机构磨损并降低运动效率；同时滑动配合具有间隙，运动时会降低运动平稳性及运行精度；因此确有必要对现有技术进行改进以解决现有技术之不足。
发明内容：
本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种多级行星滚柱丝杠副无间隙直线运动执行器。
本发明所采用的技术方案有：一种多级行星滚柱丝杠副无间隙直线运动执行器，包括一级丝杠、执行器壳体、第一滚柱螺母、滑套、第一深沟球轴承、第一级壳体、第二级壳体、套筒、推杆、空心丝杠、第二滚柱螺母、滚动花键套、压盖和限位套，所述第一滚柱螺母螺纹连接在一级丝杠上，滑套套设于第一级壳体的外壁上，滑套的外壁滑动连接于执行器壳体的内壁上，空心丝杠的左端通过第一深沟球轴承转动支承在第一级壳体的内壁上，压盖和限位套均套设于第一滚柱螺母上，且压盖抵触于第一深沟球轴承的内圈上，限位套抵触于第一深沟球轴承的外圈上，限位套与第一滚柱螺母固定连接；
滚动花键套固定连接在空心丝杠内，且滚动花键套与一级丝杠螺纹连接，第二滚柱螺母螺纹连接在空心丝杠上，且第二滚柱螺母与第二级壳体固定连接，第二级壳体通过滑套滑动连接在第一级壳体的内壁上，第二级壳体与套筒固定连接，推杆螺纹连接在套筒上。
进一步地，所述空心丝杠的右端设有第二深沟球轴承，该第二深沟球轴承的内圈与空心丝杠之间过盈配合，外圈与第二级壳体之间间隙配合。
进一步地，所述空心丝杠的右端设有第二深沟球轴承，在第二深沟球轴承的左端设有挡圈，在空心丝杠的右末端固定连接有端盖，该端盖的一端抵接于第二深沟球轴承的内圈上，并将第二深沟球轴承的内圈抵触于挡圈上。
进一步地，所述第一级壳体和第二级壳体上均设有限位槽，滑套设于限位槽内。
进一步地，所述第一级壳体的内壁上设有对第一深沟球轴承进行轴向定位的台阶面。
进一步地，所述执行器壳体和第一级壳体之间以及第一级壳体与第二级壳体之间均设有密封套。
本发明具有如下有益效果：
多级直线运动执行器在保持结构紧凑的同时实现大行程—原长比，采用滚柱丝杠副可实现高承载的要求；采用滚珠花键套导向比传统的导向机构相比，用滚动代替滑动，降低了磨损；滚动花键套可实现无间隙传动，提高系统传动精度，保证运行平稳；减小了二级空心轴的加工难度，降低生产成本。
附图说明：
图 1 为本发明结构图。
图 2至图4 为本发明的局部放大图。
图 5 为本发明中第一级壳体的结构图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1至图5所示，本发明一种多级行星滚柱丝杠副无间隙直线运动执行器，包括一级丝杠2、执行器壳体3、第一滚柱螺母4、滑套5、第一深沟球轴承6、第一级壳体9、第二级壳体12、套筒16、推杆17、空心丝杠18、第二滚柱螺母19、滚动花键套20、压盖21和限位套23，第一滚柱螺母4螺纹连接在一级丝杠2上，滑套5套设于第一级壳体9的外壁上，滑套5的外壁滑动连接于执行器壳体3的内壁上。空心丝杠18的左端通过第一深沟球轴承6转动支承在第一级壳体9的内壁上，压盖21和限位套23均套设于第一滚柱螺母4上，且压盖21抵触于第一深沟球轴承6的内圈上，限位套23抵触于第一深沟球轴承6的外圈上，在压盖21和限位套23之间设有垫片22。限位套23与第一滚柱螺母4固定连接。滚动花键套20固定连接在空心丝杠18内，且滚动花键套20与一级丝杠2螺纹连接，滚动花键套20位于第一滚柱螺母4的右侧。第二滚柱螺母19螺纹连接在空心丝杠18上，且第二滚柱螺母19与第二级壳体12固定连接，第二级壳体12通过滑套5滑动连接在第一级壳体9的内壁上，第二级壳体12的右端与套筒16固定连接，推杆17螺纹连接在套筒16上。
为保证空心丝杠18转动时的稳定性，在空心丝杠18的右端设有第二深沟球轴承14，该第二深沟球轴承14的内圈与空心丝杠18之间过盈配合，第二深沟球轴承14的外圈与第二级壳体12之间间隙配合。
为便于对第二深沟球轴承14进行轴向限位，在第二深沟球轴承14的左端设有挡圈13，在空心丝杠18的右末端固定连接有端盖15，端盖15的一端抵接于第二深沟球轴承14的内圈上，并将第二深沟球轴承14的内圈抵触于挡圈13上。
在空心丝杠18的左端还套设有推力滚子轴承8，推力滚子轴承8位于第一深沟球轴承6的右侧，在第一深沟球轴承6和推力滚子轴承8之间设有隔圈7，第一深沟球轴承6和推力滚子轴承8共同作用，进一步保证空心丝杠18转动稳定性。
在第一级壳体9的内壁上设有对第一深沟球轴承6和推力滚子轴承8进行轴向定位的台阶面200。
在第一级壳体9和第二级壳体12上均设有限位槽100，滑套5设于限位槽100内，限位槽100对滑套5起到轴向限位的作用。
为便于滑套的滑动，在执行器壳体3和第一级壳体9的内壁上设有滑槽。
为保证密封性，在执行器壳体3和第一级壳体9之间以及第一级壳体9与第二级壳体12之间均设有密封套10。
本发明的运动过程为：
伸出：驱动装置带动一级丝杠2旋转，从而带动第一滚柱螺母4沿轴向运动，第一滚柱螺母4继而推动第一级壳体9伸出。同时一级丝杠2带动滚动花键套20一起旋转，滚动花键套20在轴向运动的同时带动空心丝杠18旋转，空心丝杠18的左、右两端通过轴承提供支承。随着空心丝杠18的旋转，第二滚柱螺母19沿轴向运动并推动第二级壳体12伸出。
收缩：随着驱动装置反转，第一滚柱螺母4和第二滚柱螺母19反向轴向运行，各级壳体随之同步缩回执行器壳体3内，空心丝杠18通过空心通孔穿过一级丝杠2直到最小行程处。本发明中各级滚柱行星丝杠副导程相同，可以保证各级丝杠旋转及壳体轴向运行同步。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种多级行星滚柱丝杠副无间隙直线运动执行器，其特征在于：包括一级丝杠（2）、执行器壳体（3）、第一滚柱螺母（4）、滑套（5）、第一深沟球轴承（6）、第一级壳体（9）、第二级壳体（12）、套筒（16）、推杆（17）、空心丝杠（18）、第二滚柱螺母（19）、滚动花键套（20）、压盖（21）和限位套（23），所述第一滚柱螺母（4）螺纹连接在一级丝杠（2）上，滑套（5）套设于第一级壳体（9）的外壁上，滑套（5）的外壁滑动连接于执行器壳体（3）的内壁上，空心丝杠（18）的左端通过第一深沟球轴承（6）转动支承在第一级壳体（9）的内壁上，压盖（21）和限位套（23）均套设于第一滚柱螺母（4）上，且压盖（21）抵触于第一深沟球轴承（6）的内圈上，限位套（23）抵触于第一深沟球轴承（6）的外圈上，限位套（23）与第一滚柱螺母（4）固定连接；
滚动花键套（20）固定连接在空心丝杠（18）内，且滚动花键套（20）与一级丝杠（2）螺纹连接，第二滚柱螺母（19）螺纹连接在空心丝杠（18）上，且第二滚柱螺母（19）与第二级壳体（12）固定连接，第二级壳体（12）通过滑套（5）滑动连接在第一级壳体（9）的内壁上，第二级壳体（12）与套筒（16）固定连接，推杆（17）螺纹连接在套筒（16）上。
2.如权利要求1所述的多级行星滚柱丝杠副无间隙直线运动执行器，其特征在于：所述空心丝杠（18）的右端设有第二深沟球轴承（14），该第二深沟球轴承（14）的内圈与空心丝杠（18）之间过盈配合，外圈与第二级壳体（12）之间间隙配合。
3.如权利要求2所述的多级行星滚柱丝杠副无间隙直线运动执行器，其特征在于：在第二深沟球轴承（14）的左端设有挡圈（13），在空心丝杠（18）的右末端固定连接有端盖（15），该端盖（15）的一端抵接于第二深沟球轴承（14）的内圈上，并将第二深沟球轴承（14）的内圈抵触于挡圈（13）上。
4.如权利要求1所述的多级行星滚柱丝杠副无间隙直线运动执行器，其特征在于：所述第一级壳体（9）和第二级壳体（12）上均设有限位槽（100），滑套（5）设于限位槽（100）内。
5.如权利要求1所述的多级行星滚柱丝杠副无间隙直线运动执行器，其特征在于：所述第一级壳体（9）的内壁上设有对第一深沟球轴承（6）进行轴向定位的台阶面（200）。
6.如权利要求1所述的多级行星滚柱丝杠副无间隙直线运动执行器，其特征在于：所述执行器壳体（3）和第一级壳体（9）之间以及第一级壳体（9）与第二级壳体（12）之间均设有密封套（10）。
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