CN110103018B - Pwg型差动式行星滚柱丝杠装配工具及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了PWG型差动式行星滚柱丝杠装配工具及其装配方法，属于行星滚柱丝杠装配领域。本发明定位板连接台沿主丝杆轴向运动；轴环通过轴环固定片固定，轴环和轴环固定片的整体由螺钉连接到主丝杆和滑筒上；连杆一与连杆二由铰链轴连接，连杆二与连杆三由铰链轴连接；连杆一与连杆三由弹簧连接；连杆一和连杆三分别通过圆环形铰链连接到主丝杆和滑筒；连杆二上连接滚柱夹持装置。本发明利用装配工具将滚柱装入螺母内孔并将滚柱螺纹与螺母螺纹相啮合，再用保持架和弹性挡圈将滚柱一侧固定，然后将装配工具取出并用保持架和弹性挡圈将滚柱另一侧固定，最后旋入丝杆。本发明解决了PWG型行星滚柱丝杠的装配方案和装配工具的问题。

Description

PWG型差动式行星滚柱丝杠装配工具及其装配方法

技术领域

本发明涉及一种PWG型差动式行星滚柱丝杠的装配，属于行星滚柱丝杠装配领域。

背景技术

行星滚柱丝杠是一种将旋转运动转化为直线运动，同时将电机输入扭矩转化为输出机构轴向驱动力的新型传动装置。具有刚度大、高功率密度和寿命长等诸多优点，广泛应用于航空、航天、武器装备、机器人等领域。

PWG型差动式行星滚柱丝杠是差动式行星滚柱丝杠中的一种类型，于1993年德国宇航中心研制，以满足其第一代远程遥控机器人传动部件在承受重载荷条件时更苛刻的重量限制。PWG型差动式行星滚柱丝杠结构简单紧凑，承载能大，适合于高速重载场合。结合行星传动和螺旋传动的优点，并利用外螺旋的差动原理，可获得比标准型行星滚柱丝杠更小的导程。PWG型差动式行星滚柱丝杠与标准型行星滚柱丝杠相比主要区别有：在结构方面，不需要安装内齿圈，滚柱两端不需要加工齿轮，结构更加紧凑；在性能方面，导程更小、功率密度高、振动和噪声小，传动更加平稳。所以，PWG型差动式行星滚柱丝杠更加符合航天服役环境下机电伺服系统对重载直线传动部件的需求，具有更加广阔的应用前景。

PWG型差动式行星滚柱丝杠的装配需要专用的工具，实现装配过程中滚柱径向移动的特殊需要，且滚柱需要均匀布置在螺母与丝杆之间。本专利涉及的PWG型差动式行星滚柱丝杠的装配工具可以高效地实现其滚柱的装配，为PWG型差动式行星滚柱丝杠的应用提供便利，填补了其装配方法及装配工具在国内的空白。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，进而提供一种PWG型差动式行星滚柱丝杠装配方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

PWG型差动式行星滚柱丝杠装配工具，所述装配工具包括手柄、主丝杆、定位板连接台、定位板、轴环固定片、连杆一、连杆二、滚柱夹持装置、铰链轴、连杆三、弹簧、滑筒和轴环，手柄与主丝杆采用螺纹连接；定位板连接台与定位板通过螺钉连为一体，定位板连接台通过螺纹连接在主丝杆上，定位板连接台沿主丝杆轴向运动；轴环通过轴环固定片固定，轴环和轴环固定片的整体由螺钉连接到主丝杆和滑筒上；连杆一与连杆二由铰链轴连接，连杆二与连杆三由铰链轴连接；连杆一与连杆三由弹簧连接；连杆一和连杆三分别通过圆环形铰链连接到主丝杆和滑筒；连杆二上连接滚柱夹持装置。

本发明PWG型差动式行星滚柱丝杠装配工具，所述定位板连接台与定位板通过螺钉连为一体，定位板连接台与主丝杆采用螺纹连接，定位板连接台在主丝杆上轴向运动；定位板上有刻度标志。

本发明PWG型差动式行星滚柱丝杠装配工具，由两片所述轴环固定片将轴环固定住，通过螺钉将两片轴环固定片连为一体；轴环固定片具有与轴环相同大小的环槽，轴环固定片的数量与PWG型差动式行星滚柱丝杠的滚柱个数相同；轴环由塑性好的直轴弯曲成圆形。

本发明PWG型差动式行星滚柱丝杠装配工具，所述手柄采用塑料，主丝杆、定位板连接台、定位板、轴环固定片、连杆一、连杆二、铰链轴、连杆三、弹簧和滑筒均采用不锈钢。

本发明PWG型差动式行星滚柱丝杠装配工具，连杆一、连杆二、滚柱夹持装置、铰链轴、连杆三和弹簧组成连杆。

本发明PWG型差动式行星滚柱丝杠装配方法，所述装配方法的步骤为：

步骤一：选择合适尺寸的装配工具；

步骤二：计算定位板到滚柱夹持装置的距离；

步骤三：调整定位板，使定位板与滚柱夹持装置位于工作位置；

步骤四：依次按顺序将滚柱装入所述装配工具的滚柱夹持装置中，且滚柱左端以定位板靠齐；

步骤五：按计算值调整定位板到滚柱夹持装置的距离；

步骤六：将所述装配工具滑筒的一端插入螺母并拉伸滑筒，使所述连杆带动滚柱夹持装置径向缩小；

步骤七：将滚柱插入螺母；

步骤八：压缩滑筒，采用螺母左端与定位板定位，使滚柱与螺母啮合；

步骤九：安装螺母右端保持架，用弹性挡圈将保持架固定住；

步骤十：拉伸滑筒，使所述连杆径向缩小，滚柱与滚柱夹持装置脱离；

步骤十一：从螺母左侧取出所述装配工具；

步骤十二：安装左端保持架，并用弹性挡圈将左端保持架固定；

步骤十三：将丝杆旋入完成装配。

本发明PWG型差动式行星滚柱丝杠装配工具及其装配方法，解决了PWG型行星滚柱丝杠的装配方案和装配工具的问题，国内相关装配方案和装配工具仍为空白；实现滚柱在螺母与丝杆间的均匀分布；实现了所有滚柱同步插入螺母；实现了滚柱在安装过程中特需的位置径向移动，其操作简单，成本低，效力高。

附图说明

图1为本发明PWG型差动式行星滚柱丝杠装配工具的结构示意图。

图2为本发明连杆的结构示意图。

图3为本发明连杆铰接的结构示意图。

图4PWG型差动式行星滚柱丝杠的结构示意图。

图中的附图标记：1为手柄；2为主丝杆；3为定位板连接台；4为定位板；5为轴环固定片；6为连杆一；7为连杆二；8为滚柱夹持装置；9为铰链轴；10为连杆三；11为弹簧；12为滑筒；13为轴环；1-1为丝杆；1-2为滚柱；1-3为螺母；1-4为保持架；1-5为弹性挡圈。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

实施例一：如图1-3所示，本实施例所涉及的PWG型差动式行星滚柱丝杠装配工具，包括手柄、主丝杆、定位板连接台、定位板、轴环固定片、连杆一、连杆二、滚柱夹持装置、铰链轴、连杆三、弹簧、滑筒和轴环，手柄与主丝杆采用螺纹连接；定位板连接台与定位板通过螺钉连为一体，定位板连接台通过螺纹连接在主丝杆上，定位板连接台沿主丝杆轴向运动；轴环通过轴环固定片固定，轴环和轴环固定片的整体由螺钉连接到主丝杆和滑筒上；连杆一与连杆二由铰链轴连接，连杆二与连杆三由铰链轴连接；连杆一与连杆三由弹簧连接；连杆一和连杆三分别通过圆环形铰链连接到主丝杆和滑筒；连杆二上连接滚柱夹持装置。

实施例二：如图1-2所示，本实施例所涉及的PWG型差动式行星滚柱丝杠装配工具，所述定位板连接台与定位板通过螺钉连为一体，定位板连接台与主丝杆采用螺纹连接，定位板连接台在主丝杆上轴向运动；定位板上有刻度标志。

将滚柱装入装配工具时，通过旋转定位板，使定位板与滚柱夹持装置距离为计算值，将滚柱左端面靠齐定位板，依次将滚柱安装到滚柱夹持装置上。调整定位板到计算值，定位板与螺母左端面靠齐作为滚柱安装定位。

实施例三：如图1和3所示，本实施例所涉及的PWG型差动式行星滚柱丝杠装配工具，由两片所述轴环固定片将轴环固定住，通过螺钉将两片轴环固定片连为一体；轴环固定片具有与轴环相同大小的环槽，轴环固定片的数量与PWG型差动式行星滚柱丝杠的滚柱个数相同；轴环由塑性好的直轴弯曲成圆形。

环形铰链结构如图3所示，由2个轴环固定片、1个轴环、6个螺钉组成。轴环固定片具有与轴环相同大小的环槽，在与连杆连接处由与连杆厚度相同的槽位，其数量与所安装的PWG型差动式行星滚柱丝杠的滚柱个数相同，且有6个2mm的孔；轴环由塑性好的直轴弯曲成圆形，接口处可以穿过连杆孔；轴环由2块轴环固定片定位，2块轴环固定片由螺钉连接，并将整体固定在主杆或滑筒上。

实施例四：如图1所示，本实施例所涉及的PWG型差动式行星滚柱丝杠装配工具，所述滚柱夹持装置为弹性强的塑料。

滚柱夹持装置为弹性强的塑料，可以制作不同大小的滚柱夹持装置适应各种半径的滚柱。

实施例五：如图1所示，本实施例所涉及的PWG型差动式行星滚柱丝杠装配工具，所述手柄采用塑料，主丝杆、定位板连接台、定位板、轴环固定片、连杆一、连杆二、铰链轴、连杆三、弹簧和滑筒均采用不锈钢。

实施例六：如图1所示，本实施例所涉及的PWG型差动式行星滚柱丝杠装配工具，所述连杆一、连杆二、滚柱夹持装置、铰链轴、连杆三和弹簧组成连杆。

连杆如图2所示，由连杆一、连杆二、连杆三、弹簧、滚柱夹持装置、铰连接轴组成。连杆一与连杆二及连杆二与连杆三由铰连接轴连接，连杆一与连杆三由弹簧连接，连杆二上连接滚柱夹持装置。连杆多余自由度由弹簧限位，实现连杆二与主轴平行，且在遇到阻碍时柔性避让，越过障碍自动回位。

实施例七：如图1-4所示，本实施例所涉及的一种PWG型差动式行星滚柱丝杠装配方法，所述装配方法的步骤为：

步骤一：选择合适尺寸的所述装配工具；

步骤二：计算定位板到滚柱夹持装置的距离；

步骤三：调整定位板，使定位板与滚柱夹持装置位于工作位置；

步骤四：依次按顺序将滚柱装入所述装配工具的滚柱夹持装置中，且滚柱左端以定位板靠齐；

步骤五：按计算值调整定位板到滚柱夹持装置的距离；

步骤六：将所述装配工具滑筒的一端插入螺母并拉伸滑筒，使所述连杆带动滚柱夹持装置径向缩小；

步骤七：将滚柱插入螺母；

步骤八：压缩滑筒，采用螺母左端与定位板定位，使滚柱与螺母啮合；

步骤九：安装螺母右端保持架，用弹性挡圈将保持架固定住；

步骤十：拉伸滑筒，使所述连杆径向缩小，滚柱与滚柱夹持装置脱离；

步骤十一：从螺母左侧取出所述装配工具；

步骤十二：安装左端保持架，并用弹性挡圈将左端保持架固定；

步骤十三：将丝杆旋入完成装配。

所述专用装配工具将全部滚柱同时装入螺母内；装配工具能携带滚柱在螺母径向扩大与缩小；所有滚柱在螺母内圆周均布；滚柱轴向位置相同；装配工具携带滚柱插入螺母时，插入深度可定位，即螺母与滚柱正确啮合。

本实施例的主要优点是：首先能实现滚柱安装过程中特需的径向移动，其次，实现所有滚柱同步装入螺母啮合位置。由于国内无相关案例，国外技术保密，所以本方案可以由效地实现PWG差动式行星滚柱丝杠的装配，促进PWG型差动式行星滚柱丝杠的实用化进程。同时，本方案可以轻松实现装配，其成本低，操作简单可靠。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.PWG型差动式行星滚柱丝杠装配工具，其特征在于，所述PWG型差动式行星滚柱丝杠装配工具包括手柄(1)、主丝杆(2)、定位板连接台(3)、定位板(4)、轴环固定片(5)、连杆一(6)、连杆二(7)、滚柱夹持装置(8)、铰链轴(9)、连杆三(10)、弹簧(11)、滑筒(12)和轴环(13)，手柄(1)与主丝杆(2)采用螺纹连接；定位板连接台(3)与定位板(4)通过螺钉连为一体，定位板连接台(3)通过螺纹连接在主丝杆(2)上，定位板连接台(3)沿主丝杆(2)轴向运动；轴环(13)通过轴环固定片(5)固定，轴环(13)和轴环固定片(5)的整体由螺钉连接到主丝杆(2)和滑筒(12)上；连杆一(6)与连杆二(7)由铰链轴(9)连接，连杆二(7)与连杆三(10)由铰链轴(9)连接；连杆一(6)与连杆三(10)由弹簧(11)连接；连杆一(6)和连杆三(10)分别通过圆环形铰链连接到主丝杆(2)和滑筒(12)；连杆二(7)上连接滚柱夹持装置(8)；连杆一(6)、连杆二(7)、铰链轴(9)、连杆三(10)和弹簧(11)组成连杆。

2.根据权利要求1所述的PWG型差动式行星滚柱丝杠装配工具，其特征在于，所述定位板连接台(3)与定位板(4)通过螺钉连为一体，定位板连接台(3)与主丝杆(2)采用螺纹连接，定位板连接台(3)在主丝杆(2)上轴向运动；定位板(4)上有刻度标志。

3.根据权利要求1所述的PWG型差动式行星滚柱丝杠装配工具，其特征在于，由两片所述轴环固定片(5)将轴环(13)固定住，通过螺钉将两片轴环固定片(5)连为一体；轴环固定片(5)具有与轴环(13)相同大小的环槽，轴环固定片(5)的数量与PWG型差动式行星滚柱丝杠的滚柱(1-2)个数相同；轴环(13)由塑性好的直轴弯曲成圆形。

4.根据权利要求1所述的PWG型差动式行星滚柱丝杠装配工具，其特征在于，所述手柄(1)采用塑料，主丝杆(2)、定位板连接台(3)、定位板(4)、轴环固定片(5)、连杆一(6)、连杆二(7)、铰链轴(9)、连杆三(10)、弹簧(11)和滑筒(12)均采用不锈钢。

5.PWG型差动式行星滚柱丝杠装配方法，其特征在于，所述装配方法的步骤为：

步骤一：选择合适尺寸的权利要求1-4任一项所述装配工具；

步骤二：计算定位板(4)到滚柱夹持装置(8)的距离；

步骤三：调整定位板(4)，使定位板(4)与滚柱夹持装置(8)位于工作位置；

步骤四：依次按顺序将滚柱(1-2)装入所述装配工具的滚柱夹持装置(8)中，且滚柱(1-2)左端以定位板(4)靠齐；

步骤五：按计算值调整定位板(4)到滚柱夹持装置(8)的距离；

步骤六：将所述装配工具滑筒(12)的一端插入螺母(1-3)并拉伸滑筒(12)，使所述连杆带动滚柱夹持装置(8)径向缩小；

步骤七：将滚柱(1-2)插入螺母(1-3)；

步骤八：压缩滑筒(12)，采用螺母(1-3)左端与定位板(4)定位，使滚柱(1-2)与螺母(1-3)啮合；

步骤九：安装螺母(1-3)右端保持架(1-4)，用弹性挡圈(1-5)将保持架(1-4)固定住；

步骤十：拉伸滑筒(12)，使所述连杆径向缩小，滚柱(1-2)与滚柱夹持装置(8)脱离；

步骤十一：从螺母(1-3)左侧取出所述装配工具；

步骤十二：安装左端保持架(1-4)，并用弹性挡圈(1-5)将左端保持架(1-4)固定；

步骤十三：将丝杆(1-1)旋入完成装配。

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