[實(shí)用新型]一種長壽命低成本的直線驅(qū)動裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220413116.4
• 申請日: 2012-08-20
• 公開（公告）號: CN202690935U
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胥勛澤;周小平;肖平;唐國華;黎啟華;盧曉蓉
• 申請（專利權(quán)）人: 成都瑞迪機(jī)械實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號: F16H25/22
• 分類號: F16H25/22;H02K7/06;H02K7/10;G05D3/12
• 代理公司: 北京中海智圣知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11282
• 代理人: 曾永珠

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種直線驅(qū)動裝置，尤其涉及一種長壽命低成本的直線驅(qū)動裝置。

背景技術(shù)

直線驅(qū)動裝置，自誕生以來，就以其低能耗、大推力、環(huán)保、速度可調(diào)等特點(diǎn)，迅速搶占了原有液壓驅(qū)動的部分市場。隨著直線驅(qū)動裝置技術(shù)的不斷發(fā)展，直線驅(qū)動裝置的使用領(lǐng)域也在不斷地擴(kuò)大，從汽車行業(yè)，到礦山機(jī)械，家庭運(yùn)用，醫(yī)療設(shè)備，工業(yè)控制，機(jī)床設(shè)備，再到現(xiàn)在的太陽能發(fā)電行業(yè)，處處都見直線驅(qū)動裝置的身影。但同時，隨著運(yùn)用行業(yè)的深入，對直線驅(qū)動裝置的要求也越來越高，而對其成本的控制也越來越嚴(yán)。諸如機(jī)床設(shè)備、太陽能發(fā)電行業(yè)，不但要求直線驅(qū)動裝置具有很高的傳動精度和較高的傳動效率，而且要求其具有長壽命、低成本的特征。對于直線驅(qū)動裝置行業(yè)而言，如何發(fā)展高性價比的產(chǎn)品，是擺在我們面前的一道難題。

傳統(tǒng)的直線驅(qū)動裝置，按其核心部件絲杠副的種類分，可以分為三種結(jié)構(gòu)形式：梯形絲杠型直線驅(qū)動裝置、滾珠絲杠型直線驅(qū)動裝置和行星滾柱絲杠型直線驅(qū)動裝置。這三種形式的直線驅(qū)動裝置的特征如下：

梯形絲杠型直線驅(qū)動裝置：優(yōu)點(diǎn)：加工工藝簡單，制造成本較低。缺點(diǎn)：傳動精度較低，傳動效率較低，工作制較小，不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作，體積較大，不適宜在對安裝空間有要求的場合使用，不能防側(cè)向力，使用壽命很低且無法通過理論進(jìn)行估算。

滾珠絲杠型直線驅(qū)動裝置：優(yōu)點(diǎn)：傳動精度較高，傳動效率較高，工作制可達(dá)100%，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作，使用壽命一般。缺點(diǎn)：加工工藝復(fù)雜，制造成本較高，體積較大，不適宜在對安裝空間有要求的場合使用。

行星滾柱絲杠型直線驅(qū)動裝置：優(yōu)點(diǎn)：傳動精度較高，傳動效率較高，工作制可達(dá)100%，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作，使用壽命很高，體積較小，可在對安裝空間有要求的場合使用。缺點(diǎn)：加工工藝很復(fù)雜，對加工設(shè)備和加工手段的要求都很高，因此其制造成本非常高。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種長壽命低成本的直線驅(qū)動裝置。

本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的：

本實(shí)用新型所述長壽命低成本的直線驅(qū)動裝置，包括電機(jī)、電磁制動器、聯(lián)軸器、絲杠副、推桿和殼體，電磁制動器安裝于電機(jī)的尾部，電機(jī)的轉(zhuǎn)軸通過聯(lián)軸器與絲杠副的動力輸入端連接，絲杠副的動力輸入端的兩個軸承通過兩個軸承定位安裝，絲杠副的動力輸出端與推桿連接；絲杠副包括絲杠、絲杠螺母、螺旋柱、內(nèi)齒圈、螺旋柱定位圈、彈性擋圈和防護(hù)圈，絲杠的一端為絲杠副的動力輸入端，絲杠螺母套裝于絲杠的外面，絲杠與絲杠螺母之間安裝有至少兩個螺旋柱，絲杠的圓周外表面設(shè)置有絲杠外螺紋，螺旋柱中段的圓周外表面設(shè)置有螺旋柱外螺紋，絲杠螺母中段的內(nèi)壁設(shè)置有內(nèi)凸環(huán)，內(nèi)凸環(huán)的內(nèi)壁上設(shè)置有內(nèi)螺紋，絲杠的絲杠外螺紋與螺旋柱中段的螺旋柱外螺紋咬合連接，螺旋柱中段的螺旋柱外螺紋與內(nèi)凸環(huán)的內(nèi)螺紋咬合連接，螺旋柱兩端的圓周外表面設(shè)置有外齒，螺旋柱兩端的外齒與絲杠之間留有空隙，內(nèi)齒圈為兩個并分別安裝于內(nèi)凸環(huán)的兩端，內(nèi)齒圈的內(nèi)壁上設(shè)置有內(nèi)齒，螺旋柱兩端的外齒與內(nèi)齒圈的內(nèi)齒咬合連接；螺旋柱定位圈為兩個并分別安裝于螺旋柱的兩端外側(cè)，彈性擋圈為兩個并分別安裝于螺旋柱定位圈的外側(cè)，防護(hù)圈為兩個并分別安裝于彈性擋圈的外側(cè)，內(nèi)齒圈和防護(hù)圈均與絲杠螺母固定連接；絲杠螺母遠(yuǎn)離電機(jī)的一端為絲杠副的動力輸出端。

運(yùn)行時，在電機(jī)啟動后，電機(jī)通過聯(lián)軸器帶動絲杠旋轉(zhuǎn)，多個螺旋柱圍繞在絲杠周圍并被絲杠帶動旋轉(zhuǎn)，螺旋柱旋轉(zhuǎn)帶動絲杠螺母將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動并帶動推桿移動，推桿帶動終端設(shè)備移動，從而完成直線驅(qū)動功能。由于多個螺旋柱圍繞在絲杠周圍并被絲杠帶動旋轉(zhuǎn)，就像衛(wèi)星圍繞恒星旋轉(zhuǎn)一樣，所以本實(shí)用新型所述絲杠副也適合被稱為“衛(wèi)星式絲杠副”，本實(shí)用新型所述直線驅(qū)動裝置也適合稱為“衛(wèi)星式絲杠型直線驅(qū)動裝置”。

作為優(yōu)選，所述絲杠外螺紋、螺旋柱外螺紋和內(nèi)螺紋的螺距相等且牙形相同；進(jìn)一步，所述絲杠外螺紋、螺旋柱外螺紋和內(nèi)螺紋的牙形均為三角形、梯形、矩形、鋸形和漸開線中的一種。

具體地，絲杠由光滑軸和螺旋軸連接而成，光滑軸遠(yuǎn)離螺旋軸的一端為絲杠副的動力輸入端；螺旋軸的外螺紋為絲杠的絲杠外螺紋；光滑軸和螺旋軸之間為一體化結(jié)構(gòu)或分體式結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，絲杠副的動力輸入端的端頭螺母為圓錐螺母，所述圓錐螺母包括圓錐螺母凸件和圓錐螺母凹件，圓錐螺母凸件的凸環(huán)置于圓錐螺母凹件的凹環(huán)內(nèi)。圓錐螺母不但可以提高絲杠副的軸向定位精度，還可以承受很大的絲杠軸向沖擊力。