CN115853985A - 一种可双向自锁的行星滚柱丝杠副 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种可双向自锁的行星滚柱丝杠副，包括螺母、丝杠、保持架以及滚柱，丝杠穿设在螺母中，滚柱有多个且位于丝杠和螺母之间，保持架与滚柱配合，用于使各滚柱均匀分布于螺母内侧，丝杠与滚柱啮合配合，滚柱与螺母啮合配合，丝杠、滚柱和螺母的牙形相同，均为等腰三角形或等腰梯形，丝杠、滚柱和螺母的牙形角相同，大小均为0~45°，行星滚柱丝杠副通过增大丝杠与滚柱之间的摩擦力以及增大滚柱与螺母之间的摩擦力实现双向自锁。本申请较于现有的行星滚柱丝杠副而言，通过限定牙形形状和牙形角来增大丝杠与滚柱之间的摩擦力以及增大滚柱与螺母之间的摩擦力，从而可以在不增加其他装置的情况达到自锁的目的。

Description

一种可双向自锁的行星滚柱丝杠副

技术领域

本发明涉及滚柱丝杠副领域，具体涉及一种可双向自锁的行星滚柱丝杠副。

背景技术

行星滚珠丝杠副作为滚动螺旋传动的典型形式之一，可实现旋转运动与直线运动的相互转化，具有高承载能力、高强度、高可靠性、寿命长、振动小、噪声低、螺母和螺杆易分离等优点。行星滚柱丝杠副以其显著的优点被越来越广泛的应用于直线机电作动器、数控机床、食品包装、起重机械、航空航天、石油机械等领域。

随着行星滚柱丝杠的广泛应用，其本体不能自锁的劣势显现出来，例如在输出侧压力较大的情况下会出现逆转回程。现有解决逆转回程的方法有三种，第一种是电机保持力矩，第二种是在输入或输出端增加制动装置，例如增加电机抱闸或插销制动等，第三种是串联其它低效率传动装置，例如蜗轮蜗杆、定制高摩擦滚动轴承或楔形螺纹等。上述第一种需要外加电实现锁定，增加了使用成本和使用难度，第二和第三种会增加制造成本、增加产品重量、影响电机一体化设计。

发明内容

本发明针对上述问题，克服至少一个不足，提出了一种可双向自锁的行星滚柱丝杠副。

本发明采取的技术方案如下：

一种可双向自锁的行星滚柱丝杠副，包括螺母、丝杠、保持架以及滚柱，所述丝杠穿设在螺母中，所述滚柱有多个且位于丝杠和螺母之间，所述保持架与滚柱配合，用于使各滚柱均匀分布于螺母内侧，所述丝杠与滚柱啮合配合，所述滚柱与螺母啮合配合，所述丝杠、滚柱和螺母的牙形相同，均为等腰三角形或等腰梯形，所述丝杠、滚柱和螺母的牙形角相同，大小均为0~45°，行星滚柱丝杠副通过增大丝杠与滚柱之间的摩擦力以及增大滚柱与螺母之间的摩擦力实现双向自锁。

本申请较于现有的行星滚柱丝杠副而言，通过限定牙形形状和牙形角来增大丝杠与滚柱之间的摩擦力以及增大滚柱与螺母之间的摩擦力，从而可以在不增加其他装置的情况达到自锁的目的。

本申请的0~45°指的是大于0°，小于等于45°。本申请行星滚柱丝杠副结构简单、加工成本低、占用空间小。

于本发明其中一实施例中，所述丝杠具有梯形螺纹，所述滚柱具有三段梯形环槽，三段梯形环槽包括位于中间的第一梯形环槽和两段分别位于第一梯形环槽两侧的第二梯形环槽，所述螺母内侧具有两段第三梯形环槽；

所述丝杠的梯形螺纹与所述滚柱的第一梯形环槽啮合配合，两段第二梯形环槽与两段第三梯形环槽一一对应啮合配合。

丝杠的牙形指的是丝杠的梯形螺纹的牙形，滚柱的牙形指的是滚柱的梯形环槽的牙形。

滚柱的第二梯形环槽与螺母的第三梯形环槽相啮合，故滚柱与螺母在轴向上保持相对静止，实际运用时，可以通过电机直接或间接驱动驱动丝杠运动，丝杠带动滚柱做行星运动并产生轴向力，滚柱轴向移动，带动螺母轴向移动。

于本发明其中一实施例中，所述第三梯形环槽的中径=丝杠的中径+2×滚柱的第二梯形环槽的中径；

为了使滚柱两侧的第二梯形环槽与丝杠的梯形螺纹不干涉，所述第二梯形环槽的外径≤第一梯形环槽的内径；

所述螺母的中间部分具有与所述滚柱的第一梯形环槽配合的避空部，所述避空部的内径＞丝杠的中径+滚柱的第一梯形环槽的中径+滚柱的第一梯形环槽的外径；

所述保持架有两个，分别设置在螺母的两侧。

所述保持架的中间孔径＞丝杠的大径。第三梯形环槽的中径即是螺母的牙形中径，丝杠的中径即是丝杠的牙形中径，也即是丝杠的梯形螺纹的中径。

于本发明其中一实施例中，还包括挡环，所述螺母一侧的螺牙带有使滚柱可以循环的缺口；

所述丝杠具有梯形螺纹，所述滚柱具有梯形环槽，所述螺母内侧具有梯形螺纹；

所述丝杠的梯形螺纹与所述滚柱的梯形环槽啮合配合，所述滚柱的梯形环槽与螺母的梯形螺纹啮合配合；

所述挡环有两个，分别设置在螺母的梯形螺纹的两侧，挡环上具有凸起，用于使滚柱经过螺母的缺口时使滚柱循环到螺母的上一导程的梯形螺纹上。

实际运用时，电机直接或间接驱动丝杠运动，最终使螺母产生轴向力。

于本发明其中一实施例中，所述螺母的梯形螺纹的中径=丝杠的中径+2×滚柱的中径，所述螺母和所述丝杠的导程相同；

所述缺口的直径＞滚柱的大径，所述缺口最外侧与丝杠的中心距离＞（丝杠的大径+滚柱的大径）/2。

丝杠的中径即丝杠的梯形螺纹的中径，丝杠的大径即丝杠的梯形螺纹的大径，滚柱的中径即滚柱的梯形环槽的中径，滚柱的大径即滚柱的梯形环槽的大径。挡环的作用是使滚柱公转一圈后循环回上一圈梯形螺纹。

于本发明其中一实施例中，还包括两个内齿圈，两个内齿圈分别固定在所述螺母的两侧；

所述丝杠具有梯形螺纹，所述滚柱具有梯形螺纹以及位于梯形螺纹两侧的齿部，所述螺母内侧具有梯形螺纹；

所述丝杠的梯形螺纹与所述滚柱的梯形螺纹啮合配合，所述滚柱的梯形螺纹与所述螺母的梯形螺纹啮合配合；

两个齿部与两个内齿圈一一对应啮合配合。

实际运用时，电机直接或间接驱动丝杠运动，丝杠的梯形螺纹与滚柱的梯形螺纹相啮合，通过摩擦带动滚柱做行星运动，并产生轴向力，滚柱的梯形螺纹与螺母的梯形螺纹相啮合，滚柱与螺母轴向相对静止，滚柱能带动螺母轴向运动。滚柱的齿部与两侧的内齿圈啮合，保证滚柱与螺母平行。

于本发明其中一实施例中，为了使滚柱与螺母轴向相对静止，螺母和丝杠的螺纹头数相同，等于丝杠的中径/滚柱的中径+2；所述螺母的螺旋线旋向与所述滚柱的螺旋线旋向相同且螺旋升角相同；

所述滚柱的齿部与内齿圈的齿数比=螺母的头数。

丝杠的中径即丝杠的梯形螺纹的中径，滚柱的中径即滚柱的梯形螺纹的中径。

于本发明其中一实施例中，所述丝杠具有梯形螺纹以及位于梯形螺纹两侧的第一齿轮部，所述滚柱具有梯形螺纹以及位于梯形螺纹两侧的第二齿轮部，所述螺母内侧具有梯形螺纹；

所述丝杠的梯形螺纹与所述滚柱的梯形螺纹啮合配合，所述滚柱的梯形螺纹与所述螺母的梯形螺纹啮合配合；

两个第一齿轮部与两个第二齿轮部一一对应啮合配合。

实际运用时，电机直接或间接驱动螺母运动，螺母的梯形螺纹与滚柱的梯形螺纹啮合，通过摩擦带动滚柱做行星运动，并产生轴向力，滚柱的梯形螺纹与丝杠的梯形螺纹啮合，滚柱与丝杠相对静止，故滚柱能带动丝杠做直线运动。滚柱的第二齿轮部与丝杠的第一齿轮部相啮合，保证滚柱与丝杠的平行。

于本发明其中一实施例中，为了使滚柱与丝杠轴向相对静止，所述螺母和丝杠的螺纹头数相同，等于丝杠的中径/滚柱的中径+2；

所述丝杠的螺旋线旋向与所述滚柱的螺旋线旋向相反且螺旋升角相同；

所述滚柱的第二齿轮部与所述丝杠的第一齿轮部齿数比=螺母的头数。

丝杠的中径即丝杠的梯形螺纹的中径，滚柱的中径即滚柱的梯形螺纹的中径。

于本发明其中一实施例中，所述丝杠、滚柱和螺母的牙形角相同，大小均为30°。

本发明的有益效果是：本申请较于现有的行星滚柱丝杠副而言，通过限定牙形形状和牙形角来增大丝杠与滚柱之间的摩擦力以及增大滚柱与螺母之间的摩擦力，从而可以在不增加其他装置的情况达到自锁的目的。

附图说明

图1是实施例1可双向自锁的行星滚柱丝杠副的剖视图；

图2是实施例1第一滚柱和第一丝杠牙形啮合的局部放大图；

图3是实施例1第一滚柱和第一螺母牙形啮合的局部放大图；

图4是实施例1可双向自锁的行星滚柱丝杠副的爆炸图；

图5是实施例2可双向自锁的行星滚柱丝杠副的剖视图；

图6是实施例2第二滚柱和第二丝杠牙形啮合的局部放大图；

图7是实施例2第二滚柱和第二螺母牙形啮合的局部放大图；

图8是实施例2可双向自锁的行星滚柱丝杠副的爆炸图；

图9是实施例3可双向自锁的行星滚柱丝杠副的剖视图；

图10是实施例3第三滚柱和第三丝杠牙形啮合的局部放大图；

图11是实施例3第三滚柱和第三螺母牙形啮合的局部放大图；

图12是实施例3可双向自锁的行星滚柱丝杠副的爆炸图；

图13是实施例4可双向自锁的行星滚柱丝杠副的剖视图；

图14是实施例4第四滚柱和第四丝杠牙形啮合的局部放大图；

图15是实施例4第四滚柱和第四螺母牙形啮合的局部放大图；

图16是实施例4可双向自锁的行星滚柱丝杠副的爆炸图。

图中各附图标记为：

1-1、第一丝杠；1-2、第一滚柱；1-3、第一螺母；1-4、第一保持架；11、第一梯形螺纹；12、第一梯形环槽；13、第二梯形环槽；14、第三梯形环槽；15、避空部；2-1、第二丝杠；2-2、第二滚柱；2-3、第二螺母；2-4、第二保持架；2-5、挡环；201、凸起；21、第二梯形螺纹；22、第四梯形环槽；23、第三梯形螺纹；3-1、第三丝杠；3-2、第三滚柱；3-3、第三螺母；3-4、第三保持架；3-5、内齿圈；31、第四梯形螺纹；32、第五梯形螺纹；33、齿部；34、第六梯形螺纹；4-1、第四丝杠；4-2、第四滚柱；4-3、第四螺母；4-4、第四保持架；41、第七梯形螺纹；42、第一齿轮部；43、第八梯形螺纹；44、第二齿轮部；45、第九梯形螺纹。

实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合各附图，对本发明做详细描述。

实施例

如图1~4所示，一种可双向自锁的行星滚柱丝杠副，包括第一螺母1-3、第一丝杠1-1、第一保持架1-4以及第一滚柱1-2，第一丝杠1-1穿设在第一螺母1-3中，第一滚柱1-2有多个且位于第一丝杠1-1和第一螺母1-3之间，第一保持架1-4与第一滚柱1-2配合，用于使各第一滚柱1-2均匀分布于第一螺母1-3内侧，第一丝杠1-1与第一滚柱1-2啮合配合，第一滚柱1-2与第一螺母1-3啮合配合，第一丝杠1-1、第一滚柱1-2和第一螺母1-3的牙形相同，均为等腰三角形或等腰梯形，第一丝杠1-1、第一滚柱1-2和第一螺母1-3的牙形角相同，大小均为0~45°，行星第一滚柱1-2第一丝杠1-1副通过增大第一丝杠1-1与第一滚柱1-2之间的摩擦力以及增大第一滚柱1-2与第一螺母1-3之间的摩擦力实现双向自锁。

于本实施例中，第一丝杠1-1具有第一梯形螺纹11，第一滚柱1-2具有三段梯形环槽，三段梯形环槽包括位于中间的第一梯形环槽12和两段分别位于第一梯形环槽12两侧的第二梯形环槽13，第一螺母1-3内侧具有两段第三梯形环槽14；

第一丝杠1-1的第一梯形螺纹11与第一滚柱1-2的第一梯形环槽12啮合配合，两段第二梯形环槽13与两段第三梯形环槽14一一对应啮合配合。

第一丝杠1-1的牙形指的是第一丝杠1-1的第一梯形螺纹11的牙形，第一滚柱1-2的牙形指的是第一滚柱1-2的梯形环槽的牙形。

于本实施例中，第三梯形环槽14的中径=第一丝杠1-1的中径+2×第一滚柱1-2的第二梯形环槽13的中径；

为了使第一滚柱1-2两侧的第二梯形环槽13与第一丝杠1-1的第一梯形螺纹11不干涉，第二梯形环槽13的外径≤第一梯形环槽12的内径；

第一螺母1-3的中间部分具有与第一滚柱1-2的第一梯形环槽12配合的避空部15，避空部15的内径＞第一丝杠1-1的中径+第一滚柱1-2的第一梯形环槽12的中径+第一滚柱1-2的第一梯形环槽12的外径；

第一保持架1-4有两个，分别设置在第一螺母1-3的两侧。

第一保持架1-4的中间孔径＞第一丝杠1-1的大径。第三梯形环槽14的中径即是第一螺母1-3的牙形中径，第一丝杠1-1的中径即是第一丝杠1-1的牙形中径，也即是第一丝杠1-1的第一梯形螺纹11的中径。

本申请较于现有的行星第一滚柱1-2第一丝杠1-1副而言，通过限定牙形形状和牙形角来增大第一丝杠1-1与第一滚柱1-2之间的摩擦力以及增大第一滚柱1-2与第一螺母1-3之间的摩擦力，从而可以在不增加其他装置的情况达到自锁的目的。本申请的0~45°指的是大于0°，小于等于45°。于本实施例中，如图2和3所示，第一丝杠1-1、第一滚柱1-2和第一螺母1-3的牙形角相同，大小均为30°。本申请行星第一滚柱1-2第一丝杠1-1副结构简单、加工成本低、占用空间小。第一滚柱1-2的第二梯形环槽13与第一螺母1-3的第三梯形环槽14相啮合，故第一滚柱1-2与第一螺母1-3在轴向上保持相对静止，实际运用时，可以通过电机直接或间接驱动驱动第一丝杠1-1运动，第一丝杠1-1带动第一滚柱1-2做行星运动并产生轴向力，第一滚柱1-2轴向移动，带动第一螺母1-3轴向移动。

实施例

如图5~8所示，一种可双向自锁的行星滚柱丝杠副，包括第二螺母2-3、第二丝杠2-1、第二保持架2-4以及第二滚柱2-2，第二丝杠2-1穿设在第二螺母2-3中，第二滚柱2-2有多个且位于第二丝杠2-1和第二螺母2-3之间，第二保持架2-4与第二滚柱2-2配合，用于使各第二滚柱2-2均匀分布于第二螺母2-3内侧，第二丝杠2-1与第二滚柱2-2啮合配合，第二滚柱2-2与第二螺母2-3啮合配合，第二丝杠2-1、第二滚柱2-2和第二螺母2-3的牙形相同，均为等腰三角形或等腰梯形，第二丝杠2-1、第二滚柱2-2和第二螺母2-3的牙形角相同，大小均为0~45°，行星第二滚柱2-2第二丝杠2-1副通过增大第二丝杠2-1与第二滚柱2-2之间的摩擦力以及增大第二滚柱2-2与第二螺母2-3之间的摩擦力实现双向自锁。

于本实施例中，还包括挡环2-5，第二螺母2-3一侧的螺牙带有使第二滚柱2-2可以循环的缺口；

第二丝杠2-1具有第二梯形螺纹21，第二滚柱2-2具有第四梯形环槽22，第二螺母2-3内侧具有第三梯形螺纹23；

第二丝杠2-1的第二梯形螺纹21与第二滚柱2-2的第四梯形环槽22啮合配合，第二滚柱2-2的第四梯形环槽22与第二螺母2-3的第三梯形螺纹23啮合配合；

挡环2-5有两个，分别设置在第二螺母2-3的第三梯形螺纹23的两侧，挡环2-5上具有凸起201，用于使第二滚柱2-2经过第二螺母2-3的缺口时使第二滚柱2-2循环到第二螺母2-3的上一导程的第三梯形螺纹23上。

实际运用时，电机直接或间接驱动第二丝杠2-1运动，最终使第二螺母2-3产生轴向力。

于本实施例中，第二螺母2-3的第三梯形螺纹23的中径=第二丝杠2-1的中径+2×第二滚柱2-2的中径，第二螺母2-3和第二丝杠2-1的导程相同；

缺口的直径＞第二滚柱2-2的大径，缺口最外侧与第二丝杠2-1的中心距离＞（第二丝杠2-1的大径+第二滚柱2-2的大径）/2。

第二丝杠2-1的中径即第二丝杠2-1的第二梯形螺纹21的中径，第二丝杠2-1的大径即第二丝杠2-1的第二梯形螺纹21的大径，第二滚柱2-2的中径即第二滚柱2-2的第四梯形环槽22的中径，第二滚柱2-2的大径即第二滚柱2-2的第四梯形环槽22的大径。挡环2-5的作用是使第二滚柱2-2公转一圈后循环回上一圈第三梯形螺纹23。

本申请较于现有的行星滚柱丝杠副而言，通过限定牙形形状和牙形角来增大第二丝杠2-1与第二滚柱2-2之间的摩擦力以及增大第二滚柱2-2与第二螺母2-3之间的摩擦力，从而可以在不增加其他装置的情况达到自锁的目的。

本申请的0~45°指的是大于0°，小于等于45°。如图6和7所示，于本实施例中，第二丝杠2-1、第二滚柱2-2和第二螺母2-3的牙形角相同，大小均为30°。本申请行星第二滚柱2-2第二丝杠2-1副结构简单、加工成本低、占用空间小。

实施例

如图9~12所示，一种可双向自锁的行星滚柱丝杠副，包括第三螺母3-3、第三丝杠3-1、第三保持架3-4以及第三滚柱3-2，第三丝杠3-1穿设在第三螺母3-3中，第三滚柱3-2有多个且位于第三丝杠3-1和第三螺母3-3之间，第三保持架3-4与第三滚柱3-2配合，用于使各第三滚柱3-2均匀分布于第三螺母3-3内侧，第三丝杠3-1与第三滚柱3-2啮合配合，第三滚柱3-2与第三螺母3-3啮合配合，第三丝杠3-1、第三滚柱3-2和第三螺母3-3的牙形相同，均为等腰三角形或等腰梯形，第三丝杠3-1、第三滚柱3-2和第三螺母3-3的牙形角相同，大小均为0~45°，行星第三滚柱3-2第三丝杠3-1副通过增大第三丝杠3-1与第三滚柱3-2之间的摩擦力以及增大第三滚柱3-2与第三螺母3-3之间的摩擦力实现双向自锁。

于本实施例中，还包括两个内齿圈3-5，两个内齿圈3-5分别固定在第三螺母3-3的两侧；

第三丝杠3-1具有第四梯形螺纹31，第三滚柱3-2具有第五梯形螺纹32以及位于梯形螺纹两侧的齿部33，第三螺母3-3内侧具有第六梯形螺纹34；

第三丝杠3-1的第四梯形螺纹31与第三滚柱3-2的第五梯形螺纹32啮合配合，第三滚柱3-2的第四梯形螺纹31与第三螺母3-3的第六梯形螺纹34啮合配合；

两个齿部33与两个内齿圈3-5一一对应啮合配合。

于本实施例中，为了使第三滚柱3-2与第三螺母3-3轴向相对静止，第三螺母3-3和第三丝杠3-1的螺纹头数相同，等于第三丝杠3-1的中径/第三滚柱3-2的中径+2；第三螺母3-3的螺旋线旋向与第三滚柱3-2的螺旋线旋向相同且螺旋升角相同；

第三滚柱3-2的齿部33与内齿圈3-5的齿数比=第三螺母3-3的头数。

第三丝杠3-1的中径即第三丝杠3-1的第四梯形螺纹31的中径，第三滚柱3-2的中径即第三滚柱3-2的第四梯形螺纹31的中径。

本申请较于现有的行星滚柱丝杠副而言，通过限定牙形形状和牙形角来增大第三丝杠3-1与第三滚柱3-2之间的摩擦力以及增大第三滚柱3-2与第三螺母3-3之间的摩擦力，从而可以在不增加其他装置的情况达到自锁的目的。本申请的0~45°指的是大于0°，小于等于45°，如图10和11所示，于本实施例中，第三丝杠3-1、第三滚柱3-2和第三螺母3-3的牙形角相同，大小均为30°。本申请行星第三滚柱3-2第三丝杠3-1副结构简单、加工成本低、占用空间小。实际运用时，电机直接或间接驱动第三丝杠3-1运动，第三丝杠3-1的第四梯形螺纹31与第三滚柱3-2的第五梯形螺纹32相啮合，通过摩擦带动第三滚柱3-2做行星运动，并产生轴向力，第三滚柱3-2的第五梯形螺纹32与第三螺母3-3的第六梯形螺纹34相啮合，第三滚柱3-2与第三螺母3-3轴向相对静止，第三滚柱3-2能带动第三螺母3-3轴向运动。第三滚柱3-2的齿部33与两侧的内齿圈3-5啮合，保证第三滚柱3-2与第三螺母3-3平行。

实施例

如图13~16所示，一种可双向自锁的行星滚柱丝杠副，包括第四螺母4-3、第四丝杠4-1、第四保持架4-4以及第四滚柱4-2，第四丝杠4-1穿设在第四螺母4-3中，第四滚柱4-2有多个且位于第四丝杠4-1和第四螺母4-3之间，第四保持架4-4与第四滚柱4-2配合，用于使各第四滚柱4-2均匀分布于第四螺母4-3内侧，第四丝杠4-1与第四滚柱4-2啮合配合，第四滚柱4-2与第四螺母4-3啮合配合，第四丝杠4-1、第四滚柱4-2和第四螺母4-3的牙形相同，均为等腰三角形或等腰梯形，第四丝杠4-1、第四滚柱4-2和第四螺母4-3的牙形角相同，大小均为0~45°，行星第四滚柱4-2第四丝杠4-1副通过增大第四丝杠4-1与第四滚柱4-2之间的摩擦力以及增大第四滚柱4-2与第四螺母4-3之间的摩擦力实现双向自锁。

于本实施例中，第四丝杠4-1具有第七梯形螺纹41以及位于梯形螺纹两侧的第一齿轮部42，第四滚柱4-2具有第八梯形螺纹43以及位于梯形螺纹两侧的第二齿轮部44，第四螺母4-3内侧具有第九梯形螺纹45；

第四丝杠4-1的第七梯形螺纹41与第四滚柱4-2的第八梯形螺纹43啮合配合，第四滚柱4-2的第七梯形螺纹41与第四螺母4-3的第九梯形螺纹45啮合配合；

两个第一齿轮部42与两个第二齿轮部44一一对应啮合配合。

于本实施例中，为了使第四滚柱4-2与第四丝杠4-1轴向相对静止，第四螺母4-3和第四丝杠4-1的螺纹头数相同，等于第四丝杠4-1的中径/第四滚柱4-2的中径+2；

第四丝杠4-1的螺旋线旋向与第四滚柱4-2的螺旋线旋向相反且螺旋升角相同；

第四滚柱4-2的第二齿轮部44与第四丝杠4-1的第一齿轮部42齿数比=第四螺母4-3的头数。

第四丝杠4-1的中径即第四丝杠4-1的第七梯形螺纹41的中径，第四滚柱4-2的中径即第四滚柱4-2的第七梯形螺纹41的中径。

本申请较于现有的行星滚柱丝杠副而言，通过限定牙形形状和牙形角来增大第四丝杠4-1与第四滚柱4-2之间的摩擦力以及增大第四滚柱4-2与第四螺母4-3之间的摩擦力，从而可以在不增加其他装置的情况达到自锁的目的。

本申请的0~45°指的是大于0°，小于等于45°，如图14和15所述，于本实施例中，第四丝杠4-1、第四滚柱4-2和第四螺母4-3的牙形角相同，大小均为30°。本申请行星第四滚柱4-2第四丝杠4-1副结构简单、加工成本低、占用空间小。实际运用时，电机直接或间接驱动第四螺母4-3运动，第四螺母4-3的第九梯形螺纹45与第四滚柱4-2的第八梯形螺纹43啮合，通过摩擦带动第四滚柱4-2做行星运动，并产生轴向力，第四滚柱4-2的第八梯形螺纹43与第四丝杠4-1的第七梯形螺纹41啮合，第四滚柱4-2与第四丝杠4-1相对静止，故第四滚柱4-2能带动第四丝杠4-1做直线运动。第四滚柱4-2的第二齿轮部44与第四丝杠4-1的第一齿轮部42相啮合，保证第四滚柱4-2与第四丝杠4-1的平行。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种可双向自锁的行星滚柱丝杠副，包括螺母、丝杠、保持架以及滚柱，所述丝杠穿设在螺母中，所述滚柱有多个且位于丝杠和螺母之间，所述保持架与滚柱配合，用于使各滚柱均匀分布于螺母内侧，其特征在于，所述丝杠与滚柱啮合配合，所述滚柱与螺母啮合配合，所述丝杠、滚柱和螺母的牙形相同，均为等腰三角形或等腰梯形，所述丝杠、滚柱和螺母的牙形角相同，大小均为0~45°，行星滚柱丝杠副通过增大丝杠与滚柱之间的摩擦力以及增大滚柱与螺母之间的摩擦力实现双向自锁。

2.如权利要求1所述的可双向自锁的行星滚柱丝杠副，其特征在于，所述丝杠具有梯形螺纹，所述滚柱具有三段梯形环槽，三段梯形环槽包括位于中间的第一梯形环槽和两段分别位于第一梯形环槽两侧的第二梯形环槽，所述螺母内侧具有两段第三梯形环槽；

所述丝杠的梯形螺纹与所述滚柱的第一梯形环槽啮合配合，两段第二梯形环槽与两段第三梯形环槽一一对应啮合配合。

3.如权利要求2所述的可双向自锁的行星滚柱丝杠副，其特征在于，所述第三梯形环槽的中径=丝杠的中径+2×滚柱的第二梯形环槽的中径；

所述第二梯形环槽的外径≤第一梯形环槽的内径；

所述螺母的中间部分具有与所述滚柱的第一梯形环槽配合的避空部，所述避空部的内径＞丝杠的中径+滚柱的第一梯形环槽的中径+滚柱的第一梯形环槽的外径；

所述保持架有两个，分别设置在螺母的两侧。

4.如权利要求1所述的可双向自锁的行星滚柱丝杠副，其特征在于，还包括挡环，所述螺母一侧的螺牙带有使滚柱可以循环的缺口；

所述丝杠具有梯形螺纹，所述滚柱具有梯形环槽，所述螺母内侧具有梯形螺纹；

所述丝杠的梯形螺纹与所述滚柱的梯形环槽啮合配合，所述滚柱的梯形环槽与螺母的梯形螺纹啮合配合；

所述挡环有两个，分别设置在螺母的梯形螺纹的两侧，挡环上具有凸起，用于使滚柱经过螺母的缺口时使滚柱循环到螺母的上一导程的梯形螺纹上。

5.如权利要求4所述的可双向自锁的行星滚柱丝杠副，其特征在于，所述螺母的梯形螺纹的中径=丝杠的中径+2×滚柱的中径，所述螺母和所述丝杠的导程相同；

所述缺口的直径＞滚柱的大径，所述缺口最外侧与丝杠的中心距离＞（丝杠的大径+滚柱的大径）/2。

6.如权利要求1所述的可双向自锁的行星滚柱丝杠副，其特征在于，还包括两个内齿圈，两个内齿圈分别固定在所述螺母的两侧；

所述丝杠具有梯形螺纹，所述滚柱具有梯形螺纹以及位于梯形螺纹两侧的齿部，所述螺母内侧具有梯形螺纹；

所述丝杠的梯形螺纹与所述滚柱的梯形螺纹啮合配合，所述滚柱的梯形螺纹与所述螺母的梯形螺纹啮合配合；

两个齿部与两个内齿圈一一对应啮合配合。

7.如权利要求6所述的可双向自锁的行星滚柱丝杠副，其特征在于，螺母和丝杠的螺纹头数相同，等于丝杠的中径/滚柱的中径+2；所述螺母的螺旋线旋向与所述滚柱的螺旋线旋向相同且螺旋升角相同；

所述滚柱的齿部与内齿圈的齿数比=螺母的头数。

8.如权利要求1所述的可双向自锁的行星滚柱丝杠副，其特征在于，所述丝杠具有梯形螺纹以及位于梯形螺纹两侧的第一齿轮部，所述滚柱具有梯形螺纹以及位于梯形螺纹两侧的第二齿轮部，所述螺母内侧具有梯形螺纹；

所述丝杠的梯形螺纹与所述滚柱的梯形螺纹啮合配合，所述滚柱的梯形螺纹与所述螺母的梯形螺纹啮合配合；

两个第一齿轮部与两个第二齿轮部一一对应啮合配合。

9.如权利要求8所述的可双向自锁的行星滚柱丝杠副，其特征在于，所述螺母和丝杠的螺纹头数相同，等于丝杠的中径/滚柱的中径+2；

所述丝杠的螺旋线旋向与所述滚柱的螺旋线旋向相反且螺旋升角相同；

所述滚柱的第二齿轮部与所述丝杠的第一齿轮部齿数比=螺母的头数。

10.如权利要求1所述的可双向自锁的行星滚柱丝杠副，其特征在于，所述丝杠、滚柱和螺母的牙形角相同，大小均为30°。

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