專利名稱：精密蝸輪蝸桿傳動消隙裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蝸輪蝸桿傳動系統(tǒng)，具體地說是一種精密蝸輪蝸桿傳動消隙裝置。
背景技術(shù)：
蝸輪蝸桿傳動是最基本的機(jī)械傳動方式之一，蝸桿是主動件，蝸輪是被動件。由于制造誤差及安裝誤差是不可避免的，因此蝸輪與蝸桿在嚙合時會產(chǎn)生齒側(cè)間隙。當(dāng)蝸桿的轉(zhuǎn)動方向發(fā)生改變時，由于齒側(cè)間隙的存在導(dǎo)致了反向間隙的產(chǎn)生，使得蝸桿的反向運(yùn)動并不能立即傳遞給蝸輪，只有當(dāng)蝸桿轉(zhuǎn)過一定的角度之后才能帶動蝸輪反向轉(zhuǎn)動，這就造成了機(jī)械傳動的誤差。
齒側(cè)間隙產(chǎn)生的這種傳動誤差對以傳遞動力為主的傳動場合沒有太大的影響，但在以傳遞運(yùn)動為主的精密傳動中，會大大降低整個機(jī)器的精度。目前，為了提高其精度，通常的做法是提高蝸輪蝸桿的加工精度和安裝精度，這種做法不但使制造成本大大提高，而且加工精度和安裝精度的提高畢竟是有限度的，不能從根本上消除正、反旋轉(zhuǎn)切換時的反向間隙，這對于機(jī)器精度的提高一直是一個制約因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種精密蝸輪蝸桿傳動消隙裝置，其結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)施方便，成本低，能夠?qū)⑽佪單仐U傳動中正、反轉(zhuǎn)交替時的反向間隙降低到零，使得制造高精度的機(jī)器成為可能。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種精密蝸輪蝸桿傳動消隙裝置，包括相互嚙合的蝸輪和蝸桿，其中，蝸桿由組合蝸桿套、蝸桿心軸和軸向調(diào)整機(jī)構(gòu)組成，組合蝸桿套由沿軸線方向的多段蝸桿套組合而成，在各段蝸桿套之間設(shè)置彈性元件，且設(shè)置一定的間隙，在組合蝸桿套的端面設(shè)置軸向調(diào)整機(jī)構(gòu)，組合蝸桿套滑套在蝸桿心軸上。
在本發(fā)明中，多段蝸桿套由一個完整的蝸桿套沿軸線方向分段切割而成。組合蝸桿套與蝸桿心軸之間設(shè)置鍵連接或者花鍵連接，以保證組合蝸桿套與蝸桿心軸之間的滑套配合，即各段蝸桿套相對于蝸桿心軸只能做作軸向移動，不能做周向轉(zhuǎn)動。各段蝸桿套之間存在軸向的相互推力。
所述的軸向調(diào)整機(jī)構(gòu)可以同時設(shè)置在組合蝸桿套的兩端，也可以將組合蝸桿套的一端靠在蝸桿心軸的定位軸肩上，只在其另一端設(shè)置軸向調(diào)整機(jī)構(gòu)。
所述的各段蝸桿套之間的間隙為0.1mm～2mm。
本發(fā)明的有益效果是結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)施方便，成本較低，通過在組合蝸桿套的內(nèi)部設(shè)置彈性元件，及在兩端設(shè)置軸向調(diào)整機(jī)構(gòu)，利用各段蝸桿套之間的可變間隙有效地補(bǔ)償了由于蝸輪及蝸桿的制造誤差和安裝誤差所不可避免地產(chǎn)生的齒側(cè)間隙，大大提高了傳動精度，為制造高精度機(jī)械設(shè)備墊定了基礎(chǔ)。


圖1為本發(fā)明在環(huán)面蝸桿傳動上應(yīng)用的結(jié)構(gòu)原理圖；圖2為圖1的A向局部放大圖；圖3為本發(fā)明在圓柱蝸桿傳動上應(yīng)用的結(jié)構(gòu)原理圖；圖4為圖3的A向局部放大圖；圖5為環(huán)面蝸桿套右端設(shè)置定位軸肩，左端設(shè)置軸向調(diào)整機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理圖；圖6為環(huán)面蝸桿套左端設(shè)置定位軸肩，右端設(shè)置軸向調(diào)整機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1如圖1、圖2所示，為了增加組合蝸桿套與蝸輪嚙合的齒數(shù)，在本實(shí)施例中采用了環(huán)面蝸桿傳動。圖中1是蝸桿心軸，2是調(diào)節(jié)螺母，3是止退鎖圈，4是組合蝸桿套，5是彈簧，6是鍵，7是蝸輪。
該環(huán)面蝸桿由組合蝸桿套4、蝸桿心軸1、彈簧5，調(diào)節(jié)螺母2和止退鎖圈3組成。將蝸桿套做成中空狀，并將其沿軸線方向分為六段，各段蝸桿套組合形成組合蝸桿套4，軸向調(diào)整機(jī)構(gòu)包括調(diào)節(jié)螺母2和止退鎖圈3。組合蝸桿套4滑套在蝸輪心軸1上，通過蝸輪心軸1上設(shè)置的鍵6使組合蝸桿套4在圓周方向固定，即各段蝸桿套在沿蝸桿心軸1的圓周方向不能轉(zhuǎn)動，只能隨蝸桿心軸1一起轉(zhuǎn)動。在各段蝸桿套之間設(shè)置彈簧5，組合蝸桿套4的兩端分別設(shè)置止退鎖圈3和調(diào)節(jié)螺母2。該裝置在安裝時，通過調(diào)節(jié)組合蝸桿套4兩端的調(diào)節(jié)螺母2，使之沿蝸桿心軸1軸向移動，使彈簧5產(chǎn)生壓緊力，同時使各段蝸桿套之間保持一定的間隙，間隙在0.1mm～2mm之間。使各段蝸桿套之間具有適當(dāng)?shù)妮S向推力和間隙后，將止退鎖圈3和調(diào)節(jié)螺母2鎖死，以防止調(diào)節(jié)螺母2松動。各段蝸桿套在隨蝸桿心軸1轉(zhuǎn)動的同時，還能夠沿蝸桿心軸1的軸向作微小的移動，即組合蝸桿套4與蝸桿心軸1之間呈滑套配合狀態(tài)，因此各段蝸桿套之間的間隙能夠隨著蝸輪7和組合蝸桿套4的齒面嚙合點(diǎn)的移動而不斷變化。
本裝置是這樣工作的首先在靜止?fàn)顟B(tài)時，通過調(diào)節(jié)設(shè)置在組合蝸桿套4兩端的調(diào)節(jié)螺母2壓緊彈簧5，使彈簧5處于受壓縮狀態(tài)，使各段蝸桿套之間產(chǎn)生軸向的相互推力，同時通過在各段蝸桿套之間設(shè)置一定的間隙，從而使組合蝸桿套4的齒與蝸輪7的齒緊密嚙合，保證齒側(cè)間隙為零。
如圖2所示，當(dāng)組合蝸桿套4帶動蝸輪7轉(zhuǎn)動時，由于制造誤差及安裝誤差的存在，蝸輪7和組合蝸桿套4的齒面都會產(chǎn)生徑向跳動，蝸輪7和組合蝸桿套4齒面的嚙合點(diǎn)會在蝸輪7的中心與蝸桿心軸1軸線的垂線上移動，這時由于各段蝸桿套之間設(shè)置了彈簧5及一定的間隙，蝸輪7和組合蝸桿套4的齒面嚙合點(diǎn)的移動會通過彈簧5迫使各段蝸桿套在隨蝸桿心軸1轉(zhuǎn)動的同時，沿蝸桿心軸1作微小的軸向位移，使得各段蝸桿套之間的間隙不斷變化，從而使組合蝸桿套4與蝸輪7的齒面始終處與相互壓緊的狀態(tài)，相互嚙合的齒面兩側(cè)均沒有間隙，保證了齒側(cè)間隙為零。
如果蝸桿的轉(zhuǎn)動方向發(fā)生改變，由于在轉(zhuǎn)動方向沒有發(fā)生改變之前，組合蝸桿套4與蝸輪7的齒處于相互壓緊的狀態(tài)，即齒側(cè)間隙為零，因此在組合蝸桿套4的轉(zhuǎn)動方向發(fā)生改變時，會將運(yùn)動立即傳遞給蝸輪7，使蝸輪7立即改變轉(zhuǎn)動方向，因此不會產(chǎn)生反向間隙。
因此，無論蝸輪和蝸桿的轉(zhuǎn)動方向如何改變，本裝置利用組合蝸桿套4中多段蝸桿套之間的可變間隙有效地補(bǔ)償了由于蝸輪蝸桿制造誤差和安裝誤差所不可避免地產(chǎn)生的齒側(cè)間隙，大大提高了傳動精度，為制造高精度機(jī)械設(shè)備墊定了基礎(chǔ)。
實(shí)施例2如圖3、圖4所示，在傳遞動力較輕的場合，可采用本實(shí)施例的圓柱蝸桿傳動。圖中1是蝸桿心軸，2是調(diào)節(jié)螺母，3是止退鎖圈，4是組合蝸桿套，5是彈簧，6是鍵，7是蝸輪。該圓柱蝸桿由蝸桿心軸1、調(diào)節(jié)螺母2、止退鎖圈3、組合蝸桿套4和彈簧5組成。如圖3所示，四段蝸桿套組合形成組合蝸桿套4。在各段蝸桿套之間分別設(shè)置彈簧5，在組合蝸桿套4的兩端分別設(shè)置止退鎖圈3和調(diào)節(jié)螺母2，通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)螺母2，使各段蝸桿套之間產(chǎn)生軸向的相互推力，且保持一定的間隙。
其他同實(shí)施例1。
實(shí)施例3如圖5所示，在蝸桿心軸1的右端設(shè)置定位軸肩，使組合蝸桿套4的右端靠在定位軸肩上，在組合蝸桿套4的左端設(shè)置軸向調(diào)整機(jī)構(gòu)，即調(diào)節(jié)螺母2和止退鎖圈3。
其他同實(shí)施例1。
實(shí)施例4如圖6所示，在蝸桿心軸1的左端設(shè)置定位軸肩，使組合蝸桿套4的左端靠在定位軸肩上，在組合蝸桿套4的右端設(shè)置軸向調(diào)整機(jī)構(gòu)，即調(diào)節(jié)螺母2和止退鎖圈3。
其他同實(shí)施例1。
實(shí)施例5在本發(fā)明中，軸向調(diào)整機(jī)構(gòu)除了為調(diào)節(jié)螺母和止退鎖圈外，還可以為兩個調(diào)節(jié)螺母并列或其他機(jī)構(gòu)，只要能達(dá)到相同的效果即可。
本發(fā)明的具體實(shí)施例公布了其較佳的實(shí)施方式，但并不限于上述實(shí)施方式。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員極易根據(jù)上述實(shí)施例，領(lǐng)會本發(fā)明的精神，并作出不同的引申和變化。但只要不脫離本發(fā)明的精神，都在本專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種精密蝸輪蝸桿傳動消隙裝置，包括相互嚙合的蝸輪和蝸桿，其特征在于蝸桿由組合蝸桿套、蝸桿心軸和軸向調(diào)整機(jī)構(gòu)組成，其中組合蝸桿套由沿軸線方向的多段蝸桿套組合而成，在各段蝸桿套之間設(shè)置彈性元件，且設(shè)置一定的間隙，在組合蝸桿套的端面設(shè)置軸向調(diào)整機(jī)構(gòu)，組合蝸桿套滑套在蝸桿心軸上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密蝸輪蝸桿傳動消隙裝置，其特征在于所述的多段蝸桿套由一個完整的蝸桿套沿軸線方向分段切割而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密蝸輪蝸桿傳動消隙裝置，其特征在于所述的組合蝸桿套與蝸桿心軸之間設(shè)置鍵連接或者花鍵連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密蝸輪蝸桿傳動消隙裝置，其特征在于所述的各段蝸桿套之間存在軸向的相互推力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密蝸輪蝸桿傳動消隙裝置，其特征在于在所述的組合蝸桿套的兩端分別設(shè)置軸向調(diào)整機(jī)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密蝸輪蝸桿傳動消隙裝置，其特征在于將所述的組合蝸桿套的一端靠在蝸桿心軸的定位軸肩上，在其另一端設(shè)置軸向調(diào)整機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及蝸輪蝸桿傳動系統(tǒng)，具體地說是一種精密蝸輪蝸桿傳動消隙裝置。它克服了現(xiàn)有技術(shù)蝸輪蝸桿傳動中由于制造誤差及加工誤差而導(dǎo)致的齒側(cè)間隙，會大大降低整個機(jī)械加工精度的缺陷。本發(fā)明包括相互嚙合的蝸輪和蝸桿，其中，蝸桿由組合蝸桿套、蝸桿心軸和軸向調(diào)整機(jī)構(gòu)組成，組合蝸桿套由沿軸線方向的多段蝸桿套組合而成，在各段蝸桿套之間設(shè)置彈性元件，且設(shè)置一定的間隙，在組合蝸桿套的端面設(shè)置軸向調(diào)整機(jī)構(gòu)，組合蝸桿套滑套在蝸桿心軸上，各段蝸桿套之間存在軸向的相互推力。其結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)施方便，成本低，能夠?qū)⑽佪單仐U傳動中正、反轉(zhuǎn)交替時的反向間隙降低到零，為制造高精度機(jī)械設(shè)備墊定了基礎(chǔ)。
文檔編號F16H1/04GK1971094SQ20061010224
公開日2007年5月30日 申請日期2006年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月8日
發(fā)明者陳長法 申請人:寧新華