[发明专利]一种行星螺纹滚柱轴承

说明书

本发明提供了一种行星螺纹滚柱轴承，具体涉及一种具有无轴向位移输出的行星滚柱丝杠。本发明所述螺纹滚柱绕空心丝杆圆周方向均匀分布，其凸弧形外螺纹同时与螺母的三角形内螺纹和空心丝杆的三角形外螺纹以点接触方式相啮合，螺纹滚柱两端齿轮与丝杆端齿轮和内齿圈构成行星齿轮机构。空心丝杆外螺纹、滚柱外螺纹和螺母内螺纹的螺纹旋向、螺纹中径和螺纹头数需满足一定的关系，当螺母固定，空心丝杆旋转时，其推动螺纹滚柱作行星运动并且无轴向位移，螺纹滚柱同时传递轴向载荷和径向载荷。本发明所述行星螺纹滚柱轴承与相同尺寸的角接触球轴承相比，具有更多的接触点，适合应用在高速、轴向和径向载荷均较大的场合。

技术领域

本发明涉及一种行星螺纹滚柱轴承，具体涉及一种具有无轴向位移输出的行星滚柱丝杠。

背景技术

行星滚柱丝杠以其独特的结构和优越的性能被广泛应用于高端机械装备，包括数控机床、超精密仪器仪表、武器装备、工业机器人、高端医疗设备和航空航天机构等领域。行星滚柱丝杠与滚珠丝杠相比，具有更多的螺纹接触点，极大地提高了额定动载荷和静载荷。本发明的行星螺纹滚柱轴承是行星滚柱丝杠的衍生产品，但是其螺纹滚柱仅绕丝杆作行星运动，没有轴向位移，因此使得该机构具有轴承功能，而且可以承受径向和轴向联合载荷。行星螺纹滚柱轴承与同尺寸的角接触球轴承相比较，轴承组件的接触形式均为点接触，区别在于载荷传递元件为螺纹滚柱，而非钢球，行星螺纹滚柱轴承具有更多的接触点，可以大幅提高其承载能力、刚度和抗冲击能力。

行星螺纹滚柱轴承是行星滚柱丝杠的一种只作旋转运动而无轴向位移输出的结构形式。滚柱齿轮、丝杆端齿轮和内齿圈构成的行星齿轮机构代替了保持架，并使滚柱按设计要求运动，实现了轴承的作用，其在对刚度、寿命、承载能力和抗冲击能力有苛刻要求的航天设备，军事装备等领域将有广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有球轴承存在承载能力低的问题，进而提供一种行星螺纹滚柱轴承。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种行星螺纹滚柱轴承，包括：两个内齿圈、两个丝杆端齿轮、螺纹滚柱、螺母和空心丝杆，空心丝杆设置在螺母内且轴线重合，螺母和空心丝杆之间设有若干个螺纹滚柱，两个丝杆端齿轮与空心丝杆同轴安装，通过螺钉紧固在空心丝杆两侧端面上，两个内齿圈与螺母同轴安装，通过螺钉紧固在螺母两侧端面上，螺纹滚柱的螺纹同时与螺母的螺纹和空心丝杆的螺纹相啮合传递轴向载荷和径向载荷，螺纹滚柱两端的齿轮同时与丝杆端齿轮和内齿圈相啮合，构成行星齿轮机构，螺纹滚柱绕空心丝杆作行星运动，同时传递轴向载荷和径向载荷。

行星螺纹滚柱轴承的螺纹滚柱与螺母的螺纹具有相同的螺纹旋向，空心丝杆的螺纹旋向则与上述两者则相反；丝杆的螺纹头数ns和中径ds，滚柱的螺纹头数nr和中径dr，螺母的螺纹头数nn和中径dn，需满足如下关系：ns:nr:nn＝ds:dr:dn。行星螺纹滚柱轴承的丝杆端齿轮、螺纹滚柱两端齿轮和内齿圈均为具有相同模数和高度变位系数的渐开线圆柱直齿轮；丝杆端齿轮的分度圆直径Ds和齿数Zs，螺纹滚柱两端齿轮分度圆直径Dr和齿数Zr，内齿圈的分度圆直径Dn和齿数Zn，需满足如下关系：Ds＝ds，Dr＝dr，Dn＝dn，Zs:Zr:Zn＝ns:nr:nn。满足上述关系的行星滚柱丝杠螺纹滚柱仅作旋转运动而无轴向位移输出，滚柱齿轮、丝杆端齿轮和内齿圈构成的行星齿轮机构代替了保持架，并使滚柱按设计要求运动，最终实现轴承的作用。

本发明的主要优点是：行星螺纹滚柱轴承与同尺寸的角接触球轴承相比较，螺纹接触半径可设计，接触点数量更多，可以大幅提高其承载能力、刚度和抗冲击能力。

附图说明

图1为行星螺纹滚柱轴承装配爆炸视图。

图2为行星螺纹滚柱轴承端面视图。

图3为螺纹滚柱3的轴向视图。

图4为空心丝杆5的结构示意图。