行星滾柱絲杠-高精技術(shù)集成之作， 人形機器人線(xiàn)性關(guān)節，螺距可達0.3mm

導程是絲杠旋轉前進(jìn)中螺母運動(dòng)的距離。PRS主要組成元件有：絲杠1，其螺 紋牙型是直角的三角形螺紋（至少是3線(xiàn)螺紋）；螺母7，其內螺紋牙型與絲杠 相同；滾柱5，其螺紋牙型是直角的圓弧螺紋 (單線(xiàn)螺紋)，在每個(gè)滾柱的末端 都有一個(gè)圓柱形的樞軸和齒輪。樞軸安裝在擋板2的圓孔內，這確保了滾柱的 徑向均勻分布。輪齒與內齒圈4 嚙合，這使得滾柱軸向平穩地運行。擋圈3，用 來(lái)鎖緊擋板。平鍵6，用于聯(lián)接所傳動(dòng)的物體，其結構簡(jiǎn)單，拆裝方便，對沖 性好，適合高速、承受變載、沖擊的場(chǎng)合。螺紋線(xiàn)數：沿一條螺旋線(xiàn)形成的螺紋稱(chēng)為單線(xiàn)螺紋，沿軸向等距分布的兩條或 兩條以上的螺旋線(xiàn)形成的螺紋稱(chēng)為多線(xiàn)螺紋。螺距（p）是相鄰兩牙在中徑線(xiàn)上對應兩點(diǎn)間的軸向距離。導程（ph）是同一條螺旋線(xiàn)上的相鄰兩牙在中徑線(xiàn)上對應兩點(diǎn)間的軸向距離。

導程精度是劃分等級的核心指標，C0精度等級最高。在傳動(dòng)中，實(shí)際移動(dòng)距離和理想移動(dòng)距離的偏差，其中有分為三種情況：1）旋轉一周的 運行精度；2）整根絲杠的運行精度；3）任意300mm的運行精度。一般情況下導程精度是指運行300mm的精度。一般來(lái)說(shuō)，普通機械采用C10-C7級，數控設備一般采用C5-C3級。航空制造設備，精密投影及三坐標測量設備等一般采用C3、C2精度。另 外，C10-C7級一般采用軋制方法制造，C5級及以上采用磨削方法制造。

滾珠絲杠螺母組件包含多個(gè)滾珠軸承，能夠處理中等負載的滾珠軸承有最小尺寸要求。與相似尺寸和導程的滾柱絲杠相比，滾珠軸承的半徑 需要更粗糙的螺距，導致接觸點(diǎn)更少。加上較小的接觸半徑和允許軸承互相接觸的設計，限制了滾珠絲杠的DLR（ Dynamic Load Rating ）， 導致較低的力和較短的使用壽命。相比于傳統的滾珠絲杠傳動(dòng)，行星滾柱絲杠傳動(dòng)呈現多副(螺紋副和齒輪副)、多體(多個(gè)零件參與嚙合傳遞 運動(dòng)和動(dòng)力)、多點(diǎn)(螺紋副多點(diǎn)接觸)的嚙合特征，故在相同絲杠直徑下，行星滾柱絲杠比滾珠絲杠的承載能力提高6倍，相同負載下節省1/3 空間，壽命提高14倍，工作環(huán)境溫度范圍提高2倍。在實(shí)際應用中，滾柱相對于螺母無(wú)軸向運動(dòng)，絲杠轉速可達6000r/min，螺母直線(xiàn)速度可達2m/s。采用行星滾柱絲杠作為傳動(dòng)機構的EMA 與采用滾珠絲杠的EMA相比相同推力下重量減少30%，相同重量下推力提升50%。而且，行星滾柱絲杠可采用微小導程(螺距可達0.3mm)， 不僅更便于控制傳動(dòng)精度和提升動(dòng)態(tài)頻響，而且由于更多接觸點(diǎn)同時(shí)參與傳力，能夠實(shí)現重載條件下的超高精密傳動(dòng)。

國外行星滾柱絲杠產(chǎn)品已經(jīng)在軍工裝備、汽車(chē)自動(dòng)化產(chǎn)線(xiàn)、大型機床、電動(dòng)執行器等產(chǎn)品領(lǐng)域獲得規模商業(yè)化應用。在民用領(lǐng)域，行星滾柱 絲杠與電機一體化形成電動(dòng)執行器，國外已經(jīng)在閥門(mén)執行器、塑料機械、無(wú)人汽車(chē)、六自由度模擬器、高端汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)等領(lǐng)域得到應用。行 星滾柱絲杠在國外軍品應用案例包括 F-35B 戰斗機電動(dòng)起落架、潛艇自由度模擬仿真平臺、電動(dòng)造波機、 美國魚(yú)鷹戰斗機航空武器懸掛發(fā)射 系統裝置、美國武裝直升機的航空武器懸掛發(fā)射系統裝置和螺旋槳高低調節裝置等。行星滾柱絲杠屬于精密傳動(dòng)零部件，國內目前行星滾柱絲杠加工制造設備主要有采用滾珠絲杠制造設備或者研發(fā)專(zhuān)用制造設備，加工精度基 本可以達到 G5 級精度。國內行星滾柱絲杠廠(chǎng)商受加工設備、加工工藝、材料和熱處理工藝、測試設備、產(chǎn)業(yè)工人等因素的制約導致產(chǎn)品無(wú) 法實(shí)現規模化地商業(yè)推廣和應用。在替代國外進(jìn)口產(chǎn)品以及未來(lái)全電動(dòng)裝備發(fā)展中，行星滾柱絲杠存在著(zhù)巨大的市場(chǎng)應用前景。

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