瑞士GSA行星滾柱絲槓

瑞士GSA行星滾柱絲槓是將旋轉運動轉化為直線運動的機構，在螺母和絲槓中間的滾動元件為螺紋滾柱，眾多的接觸線使行星滾柱絲槓的承載能力非常強。

基本介紹

• 公司名稱：瑞士GSA行星滾柱絲槓
• 總部地點：瑞士
• 成立時間：1932
• 經營範圍：滾柱絲槓

公司簡介：

瑞士GSA公司和GZ公司專業致力於精密行星滾柱絲槓和精密鎖緊螺母等機械零部件的研發、製造及推廣，超現代化的工廠位於瑞士首都伯爾尼（Bern）市附近，產品商標為:《GSA Swiss》。

第一工廠

瑞士GSA公司和GZ公司同屬一個集團公司。GZ公司成立於1932年，距今（2013）已有81年的歷史；GSA公司成立於1982年，自1982年生產製造出第1輥行星滾柱絲槓以來，距今（2013）已有31年的歷史。

其中瑞士GSA公司以生產製造行星滾柱絲槓為主，秉承了瑞士精密、精準工藝技術的傳奇，為全球客戶提供優質的、高標準的產品。2000年，經過瑞士質量和管理體系協會（SQS）的各項嚴格審核，申請通過了ISO9001:2000質量體系認證。

以優秀的品質、快速的交貨期、極具競爭力的價格、完善的售後服務，贏得了全球客戶的信賴和好評，是德國舍弗勒Schaeffler集團優秀的供應商之一。

第二工廠

在公司全體員工的不斷努力下，瑞士GSA公司目前是全球最大的行星滾柱絲槓專業製造廠家，沒有之一。

我們的產品範圍包括：直徑從Φ5mm至Φ245mm，導程從0.5mm至50mm。目前是全球行星滾柱絲槓產品中，產品系列最全、規格型號最多、承載力最大的廠家，也是全球行星滾柱絲槓行業內工廠規模最大、綜合實力最強的專業製造廠家。

瑞士GSA行星滾柱絲槓中國地區總代理商道臣科技發展（北京）有限公司，負責中國市場的產品推廣、銷售和售後服務。

產品介紹：

瑞士GSA行星滾柱絲槓分類為：滾柱非循環式(RGT系列和RGTB系列)．滾柱循環式(RGTR系列)。導程精度等級從KL5至KL10(標準)。

瑞士GSA公司同時能夠提供反轉行星滾柱絲槓(RGTI系列)。

工作原理：

工作原理：行星滾柱絲槓是一種將旋轉運動轉換為線性運動的機械裝置。

行星滾柱絲槓傳動方式是與眾不同的，在主螺紋絲槓的周圍，行星布置了6-12個螺紋滾柱絲槓，這樣將電機的旋轉運動轉換為絲槓或螺母的直線運動。行星滾柱絲槓能夠在極其艱苦的環境下承受重載上千個小時，這樣就使得行星滾柱絲槓成為要求連續工作制套用場合的理想選擇。

行星滾柱絲槓與滾珠絲槓的區別：

行星滾柱絲槓與滾珠絲槓的結構相似，區別在於行星滾柱絲槓載荷傳遞元件為螺紋滾柱，是典型的線接觸；而滾珠絲槓載荷傳遞元件為滾珠，是點接觸。所以我們主要優勢就是有眾多的螺紋接觸線來支撐負載。

承載能力及壽命

行星滾柱絲槓與滾珠絲槓的優勢在於能夠提供高於滾珠絲槓的額定動載和靜載，螺紋滾柱替代滾珠將使負載通過眾多接觸線迅速釋放，從而能有更高的抗衝擊能力。

行星滾柱絲槓與滾珠絲槓都適用於赫茲Hertz定律

由赫茲Hertz壓力定律，我們可以得出：行星滾柱絲槓能承受的靜載為滾珠絲槓的

3倍，壽命為滾珠絲槓的1 5倍。

速度與加速度

行星滾柱絲槓能夠提供更高的旋轉速度和更高的加速度，RGT和RGTB系列的行星滾柱絲槓設計機構中的滾柱為非循環式，而滾珠絲槓機構中的滾珠為循環式的，這將使行星滾柱絲槓的旋轉速度是滾珠絲槓的2倍，加速度將達到3g。

導程和節距

行星滾柱絲槓的導程可以比滾珠絲槓製造的更小。

由於行星滾柱絲槓的導程與節距成函式關係，導程可以小於0.5mm或更小。行星滾柱絲槓的導程可以設計計算為整數或小數(例如：每轉移動3.32mm)，將不需要減速齒輪來配比。導程的變化並不會給絲槓軸和螺母帶來任何的幾何尺寸變化。

而滾珠絲桿的導程受到滾珠的直徑限制，因而導程將是標準的。

剛度及強度

行星滾柱絲槓的眾多接觸線將大幅度提高剛度和抗衝擊能力。

行星滾柱絲槓的分類：

行星滾柱絲槓分類為：滾柱非循環式（RGT系列和RGTB系列）、滾柱循環式（RGTR系列）。同時還可以提供反轉行星滾柱絲槓（RGTI系列）。導程精度分為兩個等級：KL5=±0.005mm，KL10(標準)=±0.01mm。（315mm行程）

一類：RGT系列和RGTB系列

RGT系列和RGTB系列行星滾柱絲槓主要由主絲槓、螺母和滾柱組成。主絲槓為多頭絲槓（多數是5頭絲槓），螺紋齒形為三角形；螺母為內螺紋，齒形與主絲槓相同；滾柱為單頭螺紋，齒形與主絲槓相同。這樣就保證在螺母和滾柱之間沒有軸向位移。滾柱為非循環式。

RGT和RGTB系列非循環式

滾柱螺紋的側面為凸齒形，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，保持各滾柱之間等距離；端部擋圈浮動安裝在螺母內，依靠彈性擋圈軸向固定。
滾柱兩端小齒輪與螺母內固定齒圈嚙合，確保滾柱們軸向平行，達到最佳性能。
特別介紹：滾柱非循環式行星滾柱絲槓又細分為RGT系列和RGTB系列。
典型區別在於：
RGT系列的螺母是由兩片組成（screws with two-piece cylindrical nut），中間是墊片（Shim）。這種結構是其他競爭對手沒有的，而且加工難度很高，因為中間是墊片，所以螺母的內螺紋並不是一次加工到頭成型，是由兩段螺母-兩段螺紋對接組成。瑞士GSA公司主要是生產這種結構，而且產品範圍很廣：直徑從Φ5mm至Φ245mm,導程從0.5mm至50mm；也是業內首屈一指的，獨一無二的廠家。

RGT系列零件分解圖

而RGTB系列的螺母是單片螺母（screws with one-piece cylindrical nut），這種結構相對RGT簡單一些，螺母的內螺紋一次加工到頭成型，難度相對較小。目前其他國外廠家都是這種結構，比較普遍，沒有什麼亮點。

二類：RGTR系列

RGTR系列行星滾柱絲槓由主絲槓、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。主絲槓的螺紋為單頭和雙頭，齒形為三角形。螺母內螺紋的齒形與主絲槓相同。當主絲槓和螺母旋轉時，滾柱軸向放置於螺母內，每旋轉1周，螺母端部的兩個凸輪使每個滾柱都回到初始位置。由於外形小加工精密，多用在工具機等高精度定位場合。導程可以設計計算為整數或者小數，導程最小可以做成0.3mm。

RGTR系列循環式

三類：RGTI系列

RGTI系列行星滾柱絲槓的運動原理與RGT系列RGTB系列除了螺母系統為反轉外，其他基本相同。也就是滾柱們圍繞著主絲槓旋轉（RGT系列和RGTB系列是圍繞螺母旋轉），滾柱在螺母行程長度內軸向移動。主絲槓上除了與滾柱相嚙合的螺紋段，其餘軸端也可以為光軸或特殊軸（例如防自轉）。螺母長度將大於客戶所需的實際行程，比RGT系列和RGTB系列的螺母長度會長很多，因而RGTI系列將受到行程長度的限制。

RGTI反轉系列

產品套用

歷經30多年行星滾柱絲槓的技術沉澱和經驗積累，使我們掌握了最高端製造技術，擁有多項技術專利，使我們的產品能夠達到近乎苛刻的高質量標準。因此，行星滾柱絲槓的超高性能特別適合套用在如下行業：

-數控工具機 -機器人、

-航空（飛機/直升機） -航天（火箭/衛星）、

-武器裝備（坦克/加農炮/飛彈/航空母艦/核潛艇）

-精密注塑機 -機械壓力機、

-醫療行業 -測量儀器

-特殊工具機 -雷射設備

-石油工業 -化工行業

-光學儀器 -冶金設備

-汽車工業 -伺服電動缸

在此，需要特別介紹的是行星滾柱絲槓在國防/軍事行業的特殊套用，例如：

F-35B戰鬥機起落架-電動作動器

1、新型飛機起落架-電動作動器（EMA-Electromechanical Actuator）上的套用實例，尤其是美國F-35B戰鬥機上用是電動作動器起落架（圖1和圖2）和世界最大的客機法國空客A380的電動作動器起落架（圖3）。分別是由美國MOOG公司和法國GAS公司提供全套系統。

電動作動器-傳動件為行星滾柱絲槓

2、美國魚鷹戰鬥機航空武器懸掛發射系統裝置。

3、美國武裝直升機的航空武器懸掛發射系統裝置。電動作動器的機械傳動系統核心元件採用的就是行星滾柱絲槓。行星滾柱絲槓具有高軸向承載能力、抗衝擊能力很強、高速度、壽命長、體積小等卓越優點，所以在軍品和民品領域被廣泛套用。

機載航空武器懸掛發射裝置

卓越特點：

★高承載：行星滾柱絲槓是線接觸，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，比同規格滾珠絲槓副高出3倍以上（最高超過10倍）。

★耐衝擊：承受衝擊載荷的能力很強，工作可靠。

★體積小：在相同載荷的情況下，行星滾柱絲槓體積比滾珠絲槓小1/3的空間。

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

★噪音低：避開了返向裝置對DN值的制約，在導程很小的情況下實現高速驅動，DN≥14萬，Vmax≥60m/min，角加速度7.000r/s^2，振動小、噪音低。

★高精度：絲槓軸是小導程角的非圓弧螺紋，有利於達到較高的導程精度，可實現精密微進給。導程精度，KL5=±0.005mm，導程精度KL10(標準)=±0.01mm。（315mm行程）
★長壽命：由Hertz pressure(赫茲壓力)定律，我們可以得出：行星滾柱絲槓能承受的靜載為滾珠絲槓的3倍，壽命是滾珠絲槓的15倍。 ■一體化的螺母組件很容易從絲槓軸分離，滾動體及相關零件不會散落，便於安裝與維修。

■對惡劣的環境（低溫、粉塵、化學沉積、無潤滑等）的適應能力較強。

●直徑範圍：Φ5mm 至Φ245mm（目前全球型號最全最大）
●導程範圍：0.5mm 至 50mm
●螺母形式：單螺母、雙螺母、預緊螺母等形式

滾柱與滾珠絲槓對比：

■運動機理和受力狀態的對比

	滾動體	滾動體循環運動方式	滾動體受力狀態	滾動體的離心力	純滾動比率
行星滾柱絲槓副	螺紋小滾柱	螺紋小滾柱圍繞絲槓軸心做行星運動	滾動體受截面積大，任何時候都同時受載，無循環交變應力。	行星機構阻止離心力	很高
滾珠絲槓副	滾珠	藉助反向機構實現循環滾動	滾珠受截面積小，且輪流受截，產生循環交變應力。	高速運轉時會產生較大離心力	較高（有時會產生“楔效應”）

■原理和結構的對比：
如右側圖所示：行星滾柱絲槓與滾珠絲槓的結構相似，區別在於行星滾柱絲槓載荷傳遞的元件為螺紋滾柱，而非滾珠。優勢在於有眾多的螺紋線來支撐負載。

滾柱與滾珠原理對比圖

行星滾柱絲槓設計結構中的滾柱為非循環式，所以它的旋轉速度是滾珠絲槓的2倍。而滾珠絲槓的設計是滾珠為循環式，所以在高速旋轉時，滾珠會發生碰撞。

由於導程與行星滾柱絲槓的節距成函式關係，所以導程可以設計為整數或者小數。而滾珠絲槓的導程受到滾珠的直徑限制，因而導程將是標準的。

■壽命的對比：
行星滾柱絲槓與滾珠絲槓都適用於赫茲定律。由Hertz pressure(赫茲壓力)定律，我們可以得出：行星滾柱絲槓能承受的靜載為滾珠絲槓的3倍，壽命是滾珠絲槓的10-15倍。

滾柱與滾珠壽命對比圖

其他說明

工作溫度operating temperature

行星滾柱絲槓適宜的工作溫度為-40℃和+130℃之間。planetary roller screws are suitable for operating temperatures between-40℃and +130℃。

關於刮油器wipers的工作溫度：

我們有種刮油器，用“POM聚甲醛”的材質最高的工作溫度是90°和用“PTFE聚四氟乙烯”的材質最高的工作溫度是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：

瑞士GSA行星滾柱絲槓中國地區總代理：道臣科技發展（北京）有限公司Doson Technology Development (Beijing) Co.,Ltd.