行星滾柱絲杠

歷經(jīng)30多年行星滾柱絲杠的技術(shù)沉淀和經(jīng)驗(yàn)積累，使我們掌握了最高端制造技術(shù)，擁有多項(xiàng)技術(shù)專利，使我們的產(chǎn)品能夠達(dá)到近乎苛刻的高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。因此，行星滾柱絲杠的超高性能特別適合應(yīng)用在如下行業(yè):

-數(shù)控機(jī)床 -機(jī)器人、

-航空(飛機(jī)/直升機(jī)) -航天(火箭/衛(wèi)星)、

-武器裝備(坦克/加農(nóng)炮/導(dǎo)彈/航空母艦/核潛艇)

-精密注塑機(jī) -機(jī)械壓力機(jī)、

-醫(yī)療行業(yè) -測(cè)量?jī)x器

-特殊機(jī)床 -激光設(shè)備

-石油工業(yè) -化工行業(yè)

-光學(xué)儀器 -冶金設(shè)備

-汽車工業(yè) -伺服電動(dòng)缸

在此，需要特別介紹的是行星滾柱絲杠在國(guó)防/軍事行業(yè)的特殊應(yīng)用，

例如:1、新型飛機(jī)起落架-電動(dòng)作動(dòng)器(EMA-Electromechanical Actuator)上的應(yīng)用實(shí)例，尤其是美國(guó)F-35B戰(zhàn)斗機(jī)上用是電動(dòng)作動(dòng)器起落架(圖1和圖2)和世界最大的客機(jī)法國(guó)空客A380的電動(dòng)作動(dòng)器起落架(圖3)。分別是由美國(guó)MOOG公司和法國(guó)GAS公司提供全套系統(tǒng)。

2、美國(guó)魚鷹戰(zhàn)斗機(jī)航空武器懸掛發(fā)射系統(tǒng)裝置。

3、美國(guó)武裝直升機(jī)的航空武器懸掛發(fā)射系統(tǒng)裝置。電動(dòng)作動(dòng)器的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)核心元件采用的就是行星滾柱絲杠。行星滾柱絲杠具有高軸向承載能力、抗沖擊能力很強(qiáng)、高速度、壽命長(zhǎng)、體積小等卓越優(yōu)點(diǎn)，所以在軍品和民品領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。

★高承載:行星滾柱絲杠是線接觸，接觸面的增加，使承載能力和剛性大大提高。所以具有高剛性、高承載能力，比同規(guī)格滾珠絲杠副高出3倍以上(最高超過10倍)。

★耐沖擊:承受沖擊載荷的能力很強(qiáng)，工作可靠。

★體積小:在相同載荷的情況下，行星滾柱絲杠體積比滾珠絲杠小1/3的空間。

★高速度:最高線速度可達(dá)2000mm/s，輸入旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速可達(dá)5000rpm或者更高。最大加速度可達(dá)3g。

★噪音低:避開了返向裝置對(duì)DN值的制約，在導(dǎo)程很小的情況下實(shí)現(xiàn)高速驅(qū)動(dòng)，DN≥14萬，Vmax≥60m/min，角加速度7.000r/s^2，振動(dòng)小、噪音低。

★高精度:絲杠軸是小導(dǎo)程角的非圓弧螺紋，有利于達(dá)到較高的導(dǎo)程精度，可實(shí)現(xiàn)精密微進(jìn)給。導(dǎo)程精度，KL5=±0.005mm，導(dǎo)程精度KL10(標(biāo)準(zhǔn))=±0.01mm。(315mm行程)

★長(zhǎng)壽命:行星滾柱絲杠能承受的靜載為滾珠絲杠的3倍，壽命是滾珠絲杠的15倍。

■一體化的螺母組件很容易從絲杠軸分離，滾動(dòng)體及相關(guān)零件不會(huì)散落，便于安裝與維修。

■對(duì)惡劣的環(huán)境(低溫、粉塵、化學(xué)沉積、無潤(rùn)滑等)的適應(yīng)能力較強(qiáng)。

●螺母形式:單螺母、雙螺母、預(yù)緊螺母等形式

瑞士GSA行星滾柱絲杠是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，在螺母和絲杠中間的滾動(dòng)元件為螺紋滾柱，眾多的接觸線使行星滾柱絲杠的承載能力非常強(qiáng)。

瑞士GSA行星滾柱絲杠分類為:滾柱非循環(huán)式(RGT系列和RGTB系列).滾柱循環(huán)式(RGTR系列)。導(dǎo)程精度等級(jí)從KL5至KL10(標(biāo)準(zhǔn))。

瑞士GSA公司同時(shí)能夠提供反轉(zhuǎn)行星滾柱絲杠(RGTI系列)。

工作原理:

行星滾柱絲杠是一種將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為線性運(yùn)動(dòng)的機(jī)械裝置。行星滾柱絲杠傳動(dòng)方式是與眾不同的，在主螺紋絲杠的周圍，行星布置了6-12個(gè)螺紋滾柱絲杠，這樣將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為絲杠或螺母的直線運(yùn)動(dòng)。行星滾柱絲杠能夠在極其艱苦的環(huán)境下承受重載上千個(gè)小時(shí)，這樣就使得行星滾柱絲杠成為要求連續(xù)工作制應(yīng)用場(chǎng)合的理想選擇。

行星滾柱絲杠與滾珠絲杠的區(qū)別:

行星滾柱絲杠與滾珠絲杠的結(jié)構(gòu)相似，區(qū)別在于行星滾柱絲杠載荷傳遞元件為螺紋滾柱，是典型的線接觸;而滾珠絲杠載荷傳遞元件為滾珠，是點(diǎn)接觸。主要優(yōu)勢(shì)是有眾多的接觸點(diǎn)來支撐負(fù)載。螺紋滾柱替代滾珠將使負(fù)載通過眾多接觸點(diǎn)迅速釋放，從而能有更高的抗沖能力。

承載能力及壽命

行星滾柱絲杠與滾珠絲杠的優(yōu)勢(shì)在于能夠提供高于滾珠絲杠的額定動(dòng)載和靜載，螺紋滾柱替代滾珠將使負(fù)載通過眾多接觸線迅速釋放，從而能有更高的抗沖擊能力。

行星滾柱絲杠與滾珠絲杠都適用于赫茲Hertz定律

由赫茲Hertz壓力定律，我們可以得出:行星滾柱絲杠能承受的靜載為滾珠絲杠的3倍，壽命為滾珠絲杠的1 5倍。

速度與加速度

行星滾柱絲杠能夠提供更高的旋轉(zhuǎn)速度和更高的加速度，RGT和RGTB系列的行星滾柱絲杠設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)中的滾柱為非循環(huán)式，而滾珠絲杠機(jī)構(gòu)中的滾珠為循環(huán)式的，這將使行星滾柱絲杠的旋轉(zhuǎn)速度是滾珠絲杠的2倍，加速度將達(dá)到3g。

導(dǎo)程和節(jié)距

行星滾柱絲杠的導(dǎo)程可以比滾珠絲杠制造的更小。由于行星滾柱絲杠的導(dǎo)程與節(jié)距成函數(shù)關(guān)系，導(dǎo)程可以小于0.5mm或更小。行星滾柱絲杠的導(dǎo)程可以設(shè)計(jì)計(jì)算為整數(shù)或小數(shù)(例如:每轉(zhuǎn)移動(dòng)3.32mm)，將不需要減速齒輪來配比。導(dǎo)程的變化并不會(huì)給絲杠軸和螺母帶來任何的幾何尺寸變化。

而滾珠絲桿的導(dǎo)程受到滾珠的直徑限制，因而導(dǎo)程將是標(biāo)準(zhǔn)的。

剛度及強(qiáng)度

行星滾柱絲杠的眾多接觸線將大幅度提高剛度和抗沖擊能力。

行星滾柱絲杠分類為:滾柱非循環(huán)式(RGT系列和RGTB系列)、滾柱循環(huán)式(RGTR系列)。同時(shí)還可以提供反轉(zhuǎn)行星滾柱絲杠(RGTI系列)。導(dǎo)程精度分為兩個(gè)等級(jí):KL5=±0.005mm，KL10(標(biāo)準(zhǔn))=±0.01mm。(315mm行程)

一類:RGT系列和RGTB系列

RGT系列和RGTB系列行星滾柱絲杠主要由主絲杠、螺母和滾柱組成。 主絲杠為多頭絲杠(多數(shù)是5頭絲杠)，螺紋齒形為三角形;螺母為內(nèi)螺紋，齒形與主絲杠相同;滾柱為單頭螺紋，齒形與主絲杠相同。這樣就保證在螺母和滾柱之間沒有軸向位移。滾柱為非循環(huán)式。

滾柱螺紋的側(cè)面為凸齒形，滾柱兩端都加工成小齒輪和圓柱光軸;圓柱光軸安裝固定在端部擋圈孔內(nèi)，保持各滾柱之間等距離;端部擋圈浮動(dòng)安裝在螺母內(nèi)，依靠彈性擋圈軸向固定。

滾柱兩端小齒輪與螺母內(nèi)固定齒圈嚙合，確保滾柱們軸向平行，達(dá)到最佳性能。

特別介紹:滾柱非循環(huán)式行星滾柱絲杠又細(xì)分為RGT系列和RGTB系列。

典型區(qū)別在于:

RGT系列的螺母是由兩片組成(screws with two-piece cylindrical nut)，中間是墊片(Shim)。這種結(jié)構(gòu)是其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手沒有的，而且加工難度很高，因?yàn)橹虚g是墊片，所以螺母的內(nèi)螺紋并不是一次加工到頭成型，是由兩段螺母-兩段螺紋對(duì)接組成。瑞士GSA公司主要是生產(chǎn)這種結(jié)構(gòu)，而且產(chǎn)品范圍很廣:直徑從Φ5mm至Φ245mm,導(dǎo)程從0.5mm至50mm;也是業(yè)內(nèi)首屈一指的，獨(dú)一無二的廠家。

而RGTB系列的螺母是單片螺母(screws with one-piece cylindrical nut)，這種結(jié)構(gòu)相對(duì)RGT簡(jiǎn)單一些，螺母的內(nèi)螺紋一次加工到頭成型，難度相對(duì)較小。這一類結(jié)構(gòu)比較普遍。

二類:RGTR系列

RGTR系列行星滾柱絲杠由主絲杠、螺母和滾柱組成，滾柱安裝在輥道和確保滾柱間距離的保持架上。 主絲杠的螺紋為單頭和雙頭，齒形為三角形。螺母內(nèi)螺紋的齒形與主絲杠相同。當(dāng)主絲杠和螺母旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾柱軸向放置于螺母內(nèi)，每旋轉(zhuǎn)1周，螺母端部的兩個(gè)凸輪使每個(gè)滾柱都回到初始位置。由于外形小加工精密，多用在機(jī)床等高精度定位場(chǎng)合。導(dǎo)程可以設(shè)計(jì)計(jì)算為整數(shù)或者小數(shù)，導(dǎo)程最小可以做成0.3mm。

三類:RGTI系列

RGTI系列行星滾柱絲杠的運(yùn)動(dòng)原理與RGT系列RGTB系列除了螺母系統(tǒng)為反轉(zhuǎn)外，其他基本相同。 也就是滾柱們圍繞著主絲杠旋轉(zhuǎn)(RGT系列和RGTB系列是圍繞螺母旋轉(zhuǎn))，滾柱在螺母行程長(zhǎng)度內(nèi)軸向移動(dòng)。主絲杠上除了與滾柱相嚙合的螺紋段，其余軸端也可以為光軸或特殊軸(例如防自轉(zhuǎn))。螺母長(zhǎng)度將大于客戶所需的實(shí)際行程，比RGT系列和RGTB系列的螺母長(zhǎng)度會(huì)長(zhǎng)很多，因而RGTI系列將受到行程長(zhǎng)度的限制。

我們的產(chǎn)品范圍包括:直徑從Φ5mm至Φ245mm，導(dǎo)程從0.5mm至50mm。

■運(yùn)動(dòng)機(jī)理和受力狀態(tài)的對(duì)比

■原理和結(jié)構(gòu)的對(duì)比:

如右側(cè)圖所示:行星滾柱絲杠與滾珠絲杠的結(jié)構(gòu)相似，區(qū)別在于行星滾柱絲杠載荷傳遞的元件為螺紋滾柱，而非滾珠。優(yōu)勢(shì)在于有眾多的螺紋線來支撐負(fù)載。

行星滾柱絲杠設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中的滾柱為非循環(huán)式，所以它的旋轉(zhuǎn)速度是滾珠絲杠的2倍。而滾珠絲杠的設(shè)計(jì)是滾珠為循環(huán)式，所以在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾珠會(huì)發(fā)生碰撞。

由于導(dǎo)程與行星滾柱絲杠的節(jié)距成函數(shù)關(guān)系，所以導(dǎo)程可以設(shè)計(jì)為整數(shù)或者小數(shù)。而滾珠絲杠的導(dǎo)程受到滾珠的直徑限制，因而導(dǎo)程將是標(biāo)準(zhǔn)的。

■壽命的對(duì)比:

行星滾柱絲杠與滾珠絲杠都適用于赫茲定律。由Hertz pressure(赫茲壓力)定律，我們可以得出:行星滾柱絲杠能承受的靜載為滾珠絲杠的3倍，壽命是滾珠絲杠的10-15倍。

工作溫度operating temperature

行星滾柱絲杠適宜的工作溫度為-40℃和+130℃之間。planetary roller screws are suitable for operating temperatures between-40℃and +130℃。最高可承受工作溫度-50℃和+200℃之間.

關(guān)于刮油器wipers的工作溫度:

我們有種刮油器，用"POM聚甲醛"的材質(zhì)最高的工作溫度是90°和用"PTFE聚四氟乙烯"的材質(zhì)最高的工作溫度是140℃。We have to kind of wipers. The max. operation temperature with"POM" is 90° and with "PTFE" wipers the max. temperature is140°.

資料提供:

道臣科技發(fā)展(北京)有限公司

DOSON Technology Development (Beijing) Co.,Ltd.

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