行星滚柱丝杠副的参数化设计与研究

邢 思，侯红玲，赵永强，孙允璞

(陕西理工大学 机械工程学院，陕西 汉中 723000)

行星滚柱丝杠副的参数化设计与研究

邢 思，侯红玲，赵永强，孙允璞

(陕西理工大学 机械工程学院，陕西 汉中 723000)

提出了行星滚柱丝杠副的参数化设计方案，分析传动原理及运动关系，推导出主要零部件结构参数关系以及计算公式。从载荷、行程、转速、精度等条件入手，分析行星滚柱丝杠副在数控机床中实际应用工况，建立三维数字化模型并进行虚拟装配和干涉检验，验证参数化设计的正确性。

行星滚柱丝杠副； 参数化； 三维建模； 虚拟装配

行星滚柱丝杠副(Planetary Roller Screw Mechanism,PRSM)是一种新型的精密传动机构，用呈行星状均匀分布在丝杠周围的多个螺纹滚柱的行星运动代替滚珠丝杠副中滚珠的循环运动，有众多的螺纹线来支撑负载，通过螺纹传动将电机的旋转运动转化为丝杠或螺母的直线运动[1]。行星滚柱丝杠副的基本原理与滚珠丝杠副、螺母螺杆机构类似，其导程不受滚珠直径限制，可以小于0.5 mm或制造的更小。导程为1～2 mm时，行星滚柱丝杠副的承载能力约为滚珠丝杠副的20倍。当负载要求的情况相同时，行星滚柱丝杠副的体积更小，承载能力更高，同时也具有更长的行程寿命。正是由于它高承载、体积小、高精度、小导程和长寿命的优点，以及在高速、重载、环境恶劣等工作场合的应用也具有显著的优势，受到越来越多的重视，被广泛的应用于飞行器、武器装备等军事领域[2-4]，以及精密机床、光学仪器、石油化工、食品包装、测试仿真等民用领域。……