專利名稱：蝸輪蝸桿傳動(dòng)減速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的蝸輪蝸桿傳動(dòng)減速裝置是一種機(jī)械傳動(dòng)中的傳動(dòng)裝置。
傳統(tǒng)的蝸輪傳動(dòng)裝置是各種機(jī)械傳動(dòng)中廣泛采用的一種裝置，因?yàn)樗袀鲃?dòng)平穩(wěn)，速比大，無噪音，結(jié)構(gòu)緊湊制造工藝性好等優(yōu)點(diǎn)，所以在各種傳動(dòng)系統(tǒng)中至今仍被廣泛應(yīng)用。主要是應(yīng)用在兩個(gè)方面，一是作動(dòng)力傳動(dòng)，另外就是作運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)的分度傳動(dòng)。但它也有重要缺點(diǎn)，就是它的傳動(dòng)付是磨擦傳動(dòng)付，所以效率低，壽命低。目前雖然各種減速器陸續(xù)出現(xiàn)，如諧波減速器，一齒或少齒差減速器，以及液力傳動(dòng)減速器等，但是之所以蝸輪減速器仍然活躍在各種機(jī)械之中，是因?yàn)樗胁豢商娲膬?yōu)點(diǎn)。特別是在傳動(dòng)精度要求較高的設(shè)備上仍然在繼續(xù)使用著，比如在各種齒輪加工機(jī)床、分度圓盤等一些分度機(jī)構(gòu)自動(dòng)控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)之中仍然還采用這種機(jī)構(gòu)。
本實(shí)用新型的目的是克服傳統(tǒng)蝸輪傳動(dòng)裝置存在的上述缺點(diǎn)，提供一種傳動(dòng)效率和傳動(dòng)精度高，使用壽命長(zhǎng)的蝸輪蝸桿傳動(dòng)減速裝置。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，結(jié)合
如下渦輪蝸桿傳動(dòng)減速裝置是由蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)組成，其特征是蝸輪(13)的外緣為內(nèi)凹的螺旋齒，蝸桿(5)的外緣為螺旋槽，蝸輪(13)與蝸桿(5)通過滾珠(4)相嚙合，蝸桿(5)的螺旋槽始末兩端面上的反向半圓螺旋滾珠通道相通，滾珠(4)通過滾珠套筒(3)和與蝸桿(5)相嚙合的蝸輪(13)將滾珠(4)封裝在螺桿上的螺旋槽內(nèi)。
蝸桿(5)可以采用外表面內(nèi)凹的紡錘形或圓柱形。
本實(shí)用新型的原理與滾珠絲杠相似，也是用滾珠作為傳力介質(zhì)，但不同的是滾珠循環(huán)運(yùn)動(dòng)不是在螺母(相當(dāng)于蝸輪)而是在蝸桿(相當(dāng)于絲杠)中實(shí)現(xiàn)的。利用滾珠滾動(dòng)傳力減小了磨擦損耗，提高了實(shí)用壽命和傳動(dòng)效率。
把傳統(tǒng)的蝸桿與蝸輪的相互嚙合的相對(duì)滑動(dòng)推動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，變成用滾動(dòng)方式通過滾珠把驅(qū)動(dòng)力由蝸桿傳給蝸輪。二者之間有著明顯的區(qū)別。特點(diǎn)和效果結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊重量輕，由于變滑動(dòng)磨擦傳動(dòng)為滾動(dòng)磨擦傳動(dòng)，所以傳動(dòng)效率高，磨損小，壽命長(zhǎng)。普通蝸輪傳動(dòng)的效率只有30％左右，還必須配有散熱裝置，因此限制了它的使用范圍，尤其在一些自動(dòng)控制系統(tǒng)中由于驅(qū)動(dòng)大多都采用步進(jìn)機(jī)和伺服機(jī)，這種減速器不能得到應(yīng)用。然而本裝置可以在對(duì)傳動(dòng)效率要求和傳動(dòng)精度較高的場(chǎng)合中應(yīng)用。這是因?yàn)樗鼪]有滑動(dòng)磨擦的磨擦損耗，所以效率高，使用壽命也比原有結(jié)構(gòu)高?？捎糜诓捎貌竭M(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)之中，尤其對(duì)整機(jī)重量有嚴(yán)格要求的運(yùn)動(dòng)機(jī)械中更有其廣泛的應(yīng)用前景。由于變滑動(dòng)磨擦為滾動(dòng)磨擦，所以磨損小，精度損失也小，當(dāng)然它的壽命也就高。本裝置的結(jié)構(gòu)各個(gè)環(huán)節(jié)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)選擇裝配的方法達(dá)到高精度的目的。沒有加工精度要求高的減速箱體，所以工藝成本會(huì)得到保證。
以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型內(nèi)容及其工作過程。
圖1采用圓柱滾珠的蝸輪蝸桿傳動(dòng)減速裝置剖面圖；圖2圖1的A-A視圖3采用球面滾珠的蝸輪蝸桿傳動(dòng)減速裝置剖面圖；圖4圖3的A-A視圖。
圖中1．軸承座 2．芯軸 3．滾珠套筒 4．滾珠 5．渦桿 6．超薄鍵 7．支架板 8．軸承 9．軸承蓋 10．軸承蓋 11．隔套 12．平鍵 13．渦輪 14．渦輪軸15．螺釘 16．上蓋 17．壁板 18．固定銷 19．半月鍵本實(shí)用新型為了適應(yīng)各種不同目的需求，滾珠(4)可以采用圓柱或球面滾珠。
以運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)為目的可以采用圓柱滾珠蝸桿傳動(dòng)裝置(參閱圖1)，這種裝置傳動(dòng)精度高，壽命長(zhǎng)，但接觸剛度低，承載能力低。以動(dòng)力傳動(dòng)為目的可以采用球面滾珠蝸桿傳動(dòng)裝置(參閱圖2)，它的傳動(dòng)動(dòng)力大，精度較高，壽命長(zhǎng)，承載能力高，但制造費(fèi)用較比前一種較高，由于球面蝸桿在垂直與其軸心截面上的直徑有所變化，所以轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，蝸桿螺旋槽表面的線速度不同，其變化量是轉(zhuǎn)速的千分之三到千分之六之間。與傳動(dòng)速比有關(guān)，速比大變化量越小，使鋼球與蝸桿表面有相對(duì)滑動(dòng)現(xiàn)象出現(xiàn)，其效率相對(duì)于圓柱蝸桿結(jié)構(gòu)的要低0．2～0．5％。
下面就以圖1為例對(duì)其結(jié)構(gòu)原理予以說明該裝置主要是由三個(gè)核心部件組成(1)是蝸桿5，即以半球截面形狀齒形的螺旋槽蝸桿，其螺旋槽的始末兩端端面開有溝槽，通向其內(nèi)部芯軸2的反向半周螺旋溝槽滾珠通道，使在螺旋槽中滾動(dòng)的滾珠4形成一個(gè)完整連續(xù)的循環(huán)運(yùn)動(dòng)。芯軸2與蝸桿5是通過超薄鍵6連接的以使芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)。(2)是為確保滾珠始終能在螺旋槽中運(yùn)行，在蝸桿的外面套有滾珠套筒3，以承受一部分徑向力。在它的上面開有與蝸輪寬度相同的方孔，以保證蝸輪與蝸桿的正常嚙合。滾珠套筒3還是蝸桿5轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的支撐支架。蝸桿的軸承8用軸承座1裝在芯軸上，軸承蓋9和為安裝蝸輪13的兩個(gè)支架板7用螺釘安裝在滾珠套筒3上。(3)是蝸輪13。它的齒形法向截面也是半球形。蝸輪的寬度是滾珠直徑的2～3倍。以保證傳動(dòng)的平穩(wěn)性。蝸輪13是通過支撐它的蝸輪軸14用平鍵12連接安裝在軸承上，隔套11是調(diào)整蝸輪的軸向位置的，軸承即其軸承蓋10用螺釘15固定在支架上。前后壁板17和上蓋16都用螺釘固定。
本裝置的傳動(dòng)過程和原理是當(dāng)芯軸2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于超薄鍵6的作用帶動(dòng)蝸桿5轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)滾珠延螺旋溝槽向轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反方向滾動(dòng)，在蝸桿外面的滾珠套筒3的限制下，滾珠只能沿著這條溝槽運(yùn)動(dòng)，由槽口的一端(出口)滾向另一端(入口)。在滾動(dòng)過程中當(dāng)遇到蝸輪13時(shí)，滾珠4的上半部進(jìn)入蝸輪13的半圓形齒的溝槽內(nèi)，傳動(dòng)的力就從蝸桿5作用到滾珠4的下半部，然后又通過滾珠4作用于蝸輪13的半圓齒的側(cè)面，以帶動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)滾珠4滾動(dòng)到蝸桿5的端頭時(shí)就進(jìn)入了其端面溝槽通向芯軸2的溝槽通道，滾珠4由芯軸2的溝槽通道返回到蝸桿的另一端溝槽通向出口，形成一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)。整個(gè)傳力過程說是通過滾珠滾動(dòng)來完成的，滾珠沿著蝸桿和蝸輪的溝槽滾動(dòng)實(shí)現(xiàn)力的傳遞目的。
采用球面滾珠的蝸輪蝸桿傳動(dòng)減速裝置是本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例。參閱圖3其傳動(dòng)原理和結(jié)構(gòu)與附圖1所示實(shí)施例基本相通，只是蝸桿5采用外表面內(nèi)凹的紡錘形，滾珠4循環(huán)通道是用固定銷18將一個(gè)半月鍵19懸空固定起來形成一個(gè)循環(huán)通道。由于這時(shí)傳力的滾珠數(shù)量比較多，所以傳力的能力較大。適合重負(fù)荷場(chǎng)合下應(yīng)用。
權(quán)利要求1．渦輪蝸桿傳動(dòng)減速裝置是由蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)組成，其特征是蝸輪(13)的外緣為內(nèi)凹的螺旋齒，蝸桿(5)的外緣為螺旋槽，蝸輪(13)與蝸桿(5)通過滾珠(4)相嚙合，蝸桿(6)的螺旋槽始末兩端面上的反向半圓螺旋滾珠通道相通，滾珠(4)通過滾珠套筒(3)和與蝸桿(5)相嚙合的蝸輪(13)將滾珠(4)封裝在螺桿上的螺旋槽內(nèi)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝸輪蝸桿傳動(dòng)減速裝置，其特征是蝸桿(5)可以采用外表面內(nèi)凹的紡錘形或圓柱形。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蝸輪蝸桿傳動(dòng)減速裝置，其特征是滾珠(4)可以采用圓柱或球面滾珠。
專利摘要本實(shí)用新型涉及的蝸輪蝸桿傳動(dòng)減速裝置是一種機(jī)械傳動(dòng)中的傳動(dòng)裝置。它是由蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)組成,蝸輪的外緣為內(nèi)凹的螺旋齒,蝸桿的外緣為螺旋槽,蝸輪與蝸桿通過滾珠相嚙合,蝸桿的螺旋槽始末兩端面上的反向半圓螺旋滾珠通道相通,滾珠通過滾珠套筒和與蝸桿相嚙合的蝸輪將滾珠封裝在螺桿上的螺旋槽內(nèi)。由于采用滾動(dòng)傳動(dòng),使傳動(dòng)效率、傳動(dòng)精度和使用壽命明顯提高。
文檔編號(hào)F16H1/04GK2429687SQ0023734
公開日2001年5月9日 申請(qǐng)日期2000年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月7日
發(fā)明者初陽, 韓春學(xué), 劉乃慶, 趙大威 申請(qǐng)人:初陽