[发明专利]一种可自锁的行星滚柱丝杠副作动缸

说明书

技术领域

本发明涉及一种可自锁的滚动螺旋传动装置。

现有技术

目前，广泛应用的作动系统主要有机电、液压、气压和机械作动系统。机电作动系统相对于其他三种作动系统具有高可靠性、高效率、重量轻和更好的可维修性等优点。因此，机电作动系统将成为未来作动系统发展的一个重要方向。

作动缸是机电作动系统的一个重要组成部分，是实现机电作动系统功能的主要执行部分。目前，作动缸采取的主要执行机构为滑动丝杠、滚珠丝杠和滚柱丝杠。而行星滚柱丝杠副作为主要的执行机构之一，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。所以，采用行星滚柱丝杠副的作动缸以其显著的优点被越来越广泛的应用于直线机电作动系统中。

行星滚柱丝杠副主要有丝杠、滚柱、螺母三部分组成，按滚道形式可分为循环式和非循环式两种。循环式滚柱丝杠的滚柱及螺母采用无螺旋升角的圆环滚道，只有丝杠是螺旋滚道。非循环式滚柱丝杠副的丝杠、滚柱和螺母均为螺旋滚道且三者的牙型和螺距相同。现有行星滚柱丝杠产品均能实现旋转运动和直线运动的相互转化，既能将螺母的旋转运动与丝杠的直线运动相互转化，又能实现螺母的直线运动与丝杠的旋转运动之间的相互转化。正是由于行星滚柱丝杠副在运动转化中的灵活性，导致它不能实现自锁。采用行星滚柱丝杠副的作动缸用于传动垂直移动的部件时，很容易由于部件自重或者载荷的作用而产生逆传动，造成不必要的损失。并且由于该形式的作动缸缺少自锁把持功能，限制了机电作动器的广泛应用。因此必须采取相应的防逆转措施。

目前，已有多种自锁器和防逆转装置，如摩擦片离合器、单向超越离合器、棘轮棘爪机构、滚针自锁器等。但真正将这些装置应用于滚柱丝杠副作动缸中，实现机电作动器用行星滚柱丝杠副作动缸自锁的实例很少，所以有必要发明一种可实现自锁的机电作动器用行星滚柱丝杠副作动缸。

发明内容

为了防止行星滚柱丝杠作动缸在应用中产生逆传动，造成不必要的损失，拓宽机电作动器的应用范围，提高安全性，设计了一种新型可自锁行星滚柱丝杠副作动缸。本发明的目的就是设计一种承载能力强、结构简单、传动刚度大、可靠性高、寿命长、噪声低、具有自锁性的机电作动器用行星滚柱丝杠副作动缸。

本发明的技术方案是：一种可自锁的行星滚柱丝杠副作动缸，主要包括：行星滚柱丝杠副组件21、安装壳体22、滚针自锁器Ⅰ23、滚针自锁器Ⅱ24、轴承Ⅰ25、轴承Ⅱ26、圆螺母27。

所述行星滚柱丝杠副组件21由丝杠1、内齿圈2、滚柱3、保持架Ⅰ4、孔用弹性挡圈5、螺母6、套筒7、推杆8组成。

所述丝杠1带有多头螺纹牙，螺纹的牙侧角为90度，螺纹牙的牙型为三角形。所述滚柱3的螺纹牙为单线螺纹牙，其牙型为双圆弧形，多个滚柱3周向均布啮合于丝杠1外周；两个内齿圈2和滚柱3端部的外齿轮相啮合；两个保持架Ⅰ4分别装于内齿圈2外侧，所述保持架Ⅰ4上加工有与滚柱3端部直径相配合的均布孔，孔的个数与滚柱3个数一致，用以保证各个滚柱3之间有相同的间距；孔用弹性挡圈5卡在内齿圈2内圈凹槽内，用于对保持架Ⅰ4进行轴向定位；所述螺母6的内螺纹和丝杠1的螺纹相同，啮合于多个滚柱3的外周；两个内齿圈2的外壁与螺母6内壁凹面过渡配合，以保证螺母6与滚柱3工作时的协调，同时减小运动中滚柱3和螺母6之间的滑动；套筒7一端的外螺纹与螺母6一端的普通连接用内螺纹进行内外纹螺纹连接，另一端的内螺纹与推杆8的一端外螺纹进行内外螺纹连接，同时套筒7另一端的外壁削平，以与外部连接时消除其周向转动；推杆8的另一端连接负载，所述套筒7和螺母6连接处均加工有定位凸台，用于径向定位；套筒7与螺母6周向依靠圆柱销定位；

参阅图4，所述安装壳体22由安装法兰9、前盖10、铜环11、圆壳体12、螺杆13和后盖14组成；所述行星滚柱丝杠副组件21通过轴承Ⅰ25、轴承Ⅱ26将丝杠1支撑于圆壳体12内，丝杠1的端头通过外螺纹与圆螺母27固定；铜环11用于支撑套筒7，安装法兰9置于安装壳体22前端，用于作动器整体的安装固定，所述安装法兰9内壁与套筒7外壁有密封圈密封；螺杆13依次将安装法兰9、前盖10、圆壳体12和后盖14连接为一个整体；