[发明专利]一种差动式行星滚柱丝杠副环形槽螺母滚轧装置及工艺

说明书

一种差动式行星滚柱丝杠副环形槽螺母滚轧装置及工艺，包括轴类零件的滚轧模具，其中间部位加工有用于滚轧的螺母坯料的环形槽，滚轧模具从第三轴承座与其上的第三夹具安装的螺母坯料内部穿过，第三轴承座和径向进给机构连接；滚轧模具一端与第一夹具配合，第一夹具安装在第一轴承座上，第一轴承座固定在第一支撑座上，第一夹具另一端通过驱动轴和驱动电机连接，驱动电机经第一支撑座安装固定在底板上；滚轧模具另一端由第二夹具夹紧，第二夹具安装在第二轴承座上，第二轴承座和轴向夹具推进机构连接；本发明采用无切削的滚轧成形技术对差动式行星滚柱丝杠副的螺母进行加工，具有成形效率高、节能、省材的优点，有效增加螺母内部环形槽的表面强度。

技术领域

本发明属于塑性加工技术领域，具体涉及一种差动式行星滚柱丝杠副环形槽螺母滚轧装置及工艺。

背景技术

行星滚柱丝杠是一种将旋转运动转化为直线运动，同时将电机输入扭矩转化为输出机构轴向驱动力的新型传动装置，具有刚度大、高功率密度和寿命长等诸多优点，广泛应用于航空、航天、武器装备、机器人等领域。差动式行星滚柱丝杠(PWG)是行星滚柱丝杠中的一种类型，其结构简单紧凑，承载能大，适合于高速重载场合。差动式行星滚柱丝杠与标准型行星滚柱丝杠相比主要区别有：在结构方面，不需要安装内齿圈，滚柱两端不需要加工齿轮，结构更加紧凑；在性能方面，导程更小、功率密度高、振动和噪声小，传动更加平稳。所以，PWG型差动式行星滚柱丝杠更加符合航天服役环境下机电伺服系统对重载直线传动部件的需求，具有更加广阔的应用前景。

行星滚柱丝杠是一种精密的传动机构，尤其对于差动式行星滚柱丝杠中的螺母，其内部为众多环形凹槽结构，目前多采用切削加工的工艺方法进行生产，加工制造面临着许多技术难题，不仅效率低，材料浪费严重，加工精度难以保证，而且由于金属纤维被切断从而降低了零件机械性能，目前主要依赖于进口，限制了我国传动装备的发展。

滚轧成形是一种塑性成形工艺，具有生产效率高、节约材料、工件流线好、力学性能高等诸多优点，可用于成形内齿型零件。中国专利CN201911054918.3提出了一种大直径内齿形零件的滚轧成形工艺以及相位调整方法，内部多个滚轧模具同步径向进给进行滚轧成形，主要适用于大直径内齿圈以及内螺纹滚轧成形，对于小直径的内齿型零件，多个滚轧模具的尺寸以及相位调整存在困难。美国专利US20060272375中提出了一种内齿型件的塑性成形方法，采用一个成形模具，在成形过程中模具同时存在轴向与径向进给，可适用于加工直径较小的内齿圈零件；文献(Zhang S et al.The planetary rolling process offorming the internal thread.International Journal of Advanced ManufacturingTechnology,2020,107:3543-3551.)论述了一种小直径内螺纹自旋轴向推进的滚轧方法，内螺纹坯料内部布置三个滚轧模具，依靠螺纹自啮合进行轴向进给滚轧成形，主要适用于小直径内螺纹的滚轧成形。

由于差动式行星滚柱丝杠螺母为环形槽结构，上述现有的滚轧成形工艺方法并不适用于差动式行星滚柱丝杠螺母的滚轧成形加工。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种差动式行星滚柱丝杠副环形槽螺母滚轧装置及工艺，采用无切削的滚轧成形技术对差动式行星滚柱丝杠副的螺母进行加工，具有成形效率高、节能、省材的优点，并且塑性变形可有效增加螺母内部环形槽的表面强度。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种差动式行星滚柱丝杠副环形槽螺母滚轧装置，包括一个滚轧模具30，滚轧模具30为轴类零件，其中间部位加工有用于滚轧的螺母坯料31的环形槽，两端加工有相位相同的外花键；滚轧模具30从第三轴承座8与第三夹具9上安装的螺母坯料31内部穿过，第三夹具9连接在第三轴承座8上，第三轴承座8和径向进给机构连接；