一种平面包络内啮合蜗杆蜗轮自动消隙装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种平面包络内啮合蜗杆蜗轮自动消隙装置，包括一内啮合蜗杆，一实现动力输入的外啮合蜗杆，内啮合蜗杆中心设有装配孔，外啮合蜗杆通过轴向定位器轴向活动安装于装配孔内，外啮合蜗杆的啮合齿位于内啮合蜗杆内部，内啮合蜗杆内部设有若干个且每个同时与内啮合蜗杆和外啮合蜗杆相啮合的蜗轮，每个蜗轮设有一个动力输出轴且延伸至内啮合蜗杆外部。本发明专利技术实现自动消除平面包络内啮合蜗杆齿侧间隙的精密传动，通过采用外啮合蜗杆与内啮合蜗杆组合传动的形式，有效的消除蜗杆蜗轮间的齿侧间隙与蜗杆蜗轮正反转过程中产生的回转误差，有效的提高了装置的传动精度。

Automatic interference elimination device for plane enveloping internal worm and worm gear

The invention discloses a planar enveloping worm gear meshing automatic anti backlash device, comprising an inner meshing worm, a worm gear to realize power input, internal meshing worm is arranged in the center hole assembly, external meshing worm installed in the assembly bore through the axial axial locator activities, gear meshing worm in internal meshing worm inside, the inside is provided with a plurality of meshing worm and worm gear within each meshing meshing worm and worm wheel, each worm wheel is provided with a power output shaft and extends to the external internal meshing worm. The invention realizes the automatic elimination of precision transmission plane enveloping meshing worm gear backlash, by meshing worm and worm meshing transmission form, effectively eliminate the rotary error between worm gear backlash and worm wheel reversing process, effectively improve the accuracy of transmission device.

【技术实现步骤摘要】
一种平面包络内啮合蜗杆蜗轮自动消隙装置
本专利技术涉及一种蜗杆蜗轮传动
，特别涉及一种平面包络内啮合蜗杆蜗轮自动消隙装置。
技术介绍
蜗杆蜗轮传动装置作为齿轮传动的类型之一，主要用以传递空间交错的两轴之间的动力和运动，通常两轴交错角为90°，由于其结构紧凑、传动速比大、噪音小、蜗轮输出转矩大等特点被广泛应用于机械设备中作为减速装置和精密传动装置。但是，随着生产力和工业技术的发展，产生了现有蜗杆传动技术不能满足现实生产的矛盾。特别是在精密传动装置中，对精密分度和精密减速机的要求越来越高，需求量也越来越大。目前关于精密蜗杆传动的研究主要集中在采用传统啮合形式的蜗杆传动上，在内啮合形式中并没有达到自动消除齿侧间隙的能力。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种能够自动消除啮合间隙的精密的平面包络内啮合蜗杆蜗轮自动消隙装置。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种平面包络内啮合蜗杆蜗轮自动消隙装置，包括一内啮合蜗杆，一实现动力输入的外啮合蜗杆，内啮合蜗杆中心设有装配孔，外啮合蜗杆通过轴向定位器轴向活动安装于装配孔内，外啮合蜗杆的啮合齿位于内啮合蜗杆内部，内啮合蜗杆内部设有若干个且每个同时与内啮合蜗杆和外啮合蜗杆相啮合的蜗轮，每个蜗轮设有一个动力输出轴且延伸至内啮合蜗杆外部。优选的，内啮合蜗杆和外啮合蜗杆与蜗轮啮合面相啮合的啮合方程为：x2"＝uy2"＝-rb+vsinβz2"＝vcosβ其中：A为蜗杆与蜗轮的中心距，β为螺旋角；i21为传动比，为蜗杆的转角，为蜗轮的转角，rb为基圆半径，α为蜗轮回转中心轴与蜗杆回转中心轴的轴交角，u、v分别为与蜗轮轮齿固连的坐标系原点o3相对于与蜗轮固连的空间固定坐标系o2的x、y坐标值，Σ1'(o1',x1',y1',z1')和Σ2"(o2",x2",y2",z2")分别为蜗杆和工具母面相固连的空间活动标架。优选的，内啮合蜗杆为类碗型平面包络环面蜗杆，外啮合蜗杆为平面包络环面蜗杆，内啮合蜗杆、外啮合蜗杆均由同一齿面方程包络形成，且其形状取至包络环面的不同部分。优选的，蜗轮有2个，且对称分布，两个动力输出轴延相反方向伸出内啮合蜗杆外部。优选的，蜗轮有4个，且分别位于内啮合蜗杆靠近碗口的两条相互垂直的直径两端，四个动力输出轴逆时针方向伸出平面包络内啮合蜗杆外部，且相邻两动力输出轴轴向相互垂直。优选的，动力输出轴固定连接于蜗轮中心，且垂直于蜗轮轴向截面。优选的，装配孔内部设有圆台型空腔，且空腔小口径端靠近内啮合蜗杆内部，远离外啮合蜗杆啮合齿的一端设有键槽，靠近键槽的蜗杆轴为螺纹轴，轴向定位器套设于螺纹轴与内啮合蜗杆之间，并通过螺母固定。优选的，轴向定位器包括与圆台型空腔相匹配的定位头，定位头头部顶接于空腔小口径内壁，尾部连接弹性元件的一端，另一端连接固定座，固定座与螺母之间设有垫圈。优选的，空腔小口径处设有一内孔，内孔孔径大于外啮合蜗杆轴径向截面直径。优选的，弹性元件为调整弹簧。本专利技术提供的平面包络内啮合蜗杆蜗轮自动消隙装置的工作原理如下：外啮合蜗杆的键槽端连接电机的输出端，在电机的带动下转动，安装在外啮合蜗杆上的内啮合蜗杆也随之转动，蜗轮在内啮合蜗杆和外啮合蜗杆的共同驱动下也进行转动，在轴向定位器的作用下，外啮合蜗杆的啮合齿面与蜗轮的一侧齿面保持接触，内啮合蜗杆的啮合齿面与蜗轮的另一侧齿面保持接触，当蜗杆、蜗轮的齿面在传动中发生磨损时，轴向定位器中的调整弹簧就会推动定位头沿外啮合蜗杆轴轴向移动，从而推动内啮合蜗杆沿外啮合蜗杆的轴向移动，使内啮合蜗杆与外啮合蜗杆和蜗轮的齿面始终保持接触，自动进行齿侧间隙补偿，实现蜗杆传动的自动消隙。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术提供的一种平面包络内啮合蜗杆蜗轮自动消隙装置的蜗轮输出动力由外啮合蜗杆带动内啮合蜗杆传动，两蜗杆共同实现对蜗轮的动力输入，故本专利技术具有更大的承载能力。2、本专利技术由于内外啮合蜗杆之间采用轴向定位器的消隙机构，在蜗杆蜗轮发生磨损时，可自动推动内啮合蜗杆沿内啮合蜗杆轴向进行移动，使蜗杆蜗轮齿面始终保持接触，进行齿侧间隙补偿，因而有效的解决了蜗杆蜗轮齿面磨损后的齿侧间隙消除问题，保证了传动精度。3、本专利技术由于采用内啮合蜗杆与外啮合蜗杆同时传动的方式，故该装置同时兼有外啮合蜗杆与内啮合蜗杆的诸多优点，不仅可同时满足对多工作负载进行传动的需要，而且结构简单、紧凑、传动效率高，应用于需要多工作负载同时进行传动的场合时，与普通蜗杆传动相比，该传动装置体积小，重量轻、精度高，装配方便，较大的节约生产成本。4、本专利技术中由于蜗轮采用对称分布布置，传动过程中，两相对称的蜗轮进行相对或相反传动，这样不仅可以降低蜗杆上的轴向力，而且可以减小噪声，使得传动更加平稳，特别当蜗轮为2个或4个时传动时更加平稳。5、本专利技术中，蜗杆动力输入轴与蜗轮的动力输出轴呈非正交交错布置，且各动力输出轴均在各蜗轮的回转中心，使结构更加紧凑、传动更平稳。综上所述，本专利技术提供一种可实现自动消除平面包络内啮合蜗杆齿侧间隙的一种精密传动装置，此种结构形式不但保证了传动的正常工作和良好的润滑，而且通过采用外啮合蜗杆与内啮合蜗杆组合传动的形式，可有效的消除蜗杆蜗轮间的齿侧间隙与蜗杆蜗轮正反转过程中产生的回转误差，有效的提高装置的传动精度。同时也使该装置兼有内啮合蜗杆与外啮合蜗杆的部分优秀啮合性能，且该装置采用多蜗轮的对称布置，降低了蜗杆轴向力，使得传动更加平稳，噪声更低，结构紧凑，可实现单蜗杆输入1～4个甚至更多蜗轮输出，传动效率高，同时满足多工作负载的传动需求，在航空航天领域、舰船、光学仪器、测量等领域均具有广阔的应用前景。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步说明：图1是本专利技术剖面结构示意图；图2是本专利技术中外啮合蜗杆结构示意图；图3是本专利技术中蜗轮为2个的剖面结构示意图；图4是本专利技术中蜗轮为4个的剖面结构示意图；图5是本专利技术中啮合齿面理论推导的标架示意图；图6是本专利技术中啮合齿面理论推导的辅助标架示意图。具体实施方式实施例1：如图1-3所示，本专利技术提供的一种平面包络内啮合蜗杆蜗轮自动消隙装置，包括一个内啮合蜗杆1、一个外啮合蜗杆4、用于自动调整蜗杆蜗轮啮合间隙的轴向定位器、同时与内啮合蜗杆1和外啮合蜗杆4相啮合的2个蜗轮2、5及分别与蜗轮2、5组合的动力输出轴3、6。本专利技术的动力输入轴为外啮合蜗杆4(如图2所示)，在外啮合蜗杆4远离啮合齿端设置有键槽4-3，通过联轴器与电机的动力输出轴连接，由电机带动起转动，同时外啮合蜗杆4靠近键槽端4-3的蜗杆轴加工成螺纹轴4-4的形式，用于轴向定位器的固定。轴向定位器包括螺母7、垫圈8、弹簧固定座9、调整弹簧10、定位头11；轴向定位器的定位头11为圆台形结构，套在外啮合蜗杆4螺纹轴4-4上，同时定位头11安装在内啮合蜗杆1设置的圆台形孔内，调整弹簧10安装在对应的弹簧固定座9与定位头11之间，其一端与弹簧座9接触，另一端与定位头11接触，轴向定位器通过螺母7固定在外啮合蜗杆4上，并通过螺母7来调整外啮合蜗杆4与内啮合蜗杆1的相对位置，螺母7与弹簧座9之间安装有垫圈8。本专利技术提供的平面包络内啮合蜗杆蜗轮自动消隙装置中内啮合蜗杆1与外啮合蜗杆4均为平面包络环面蜗杆，且两蜗杆均由同一齿面方程包络形成，内、外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平面包络内啮合蜗杆蜗轮自动消隙装置，其特征在于，包括一内啮合蜗杆，一实现动力输入的外啮合蜗杆，所述内啮合蜗杆中心设有装配孔，所述外啮合蜗杆通过轴向定位器轴向活动安装于所述装配孔内，所述外啮合蜗杆的啮合齿位于所述内啮合蜗杆内部，所述内啮合蜗杆内部设有若干个且每个同时与所述内啮合蜗杆和所述外啮合蜗杆相啮合的蜗轮，每个所述蜗轮设有一个动力输出轴且延伸至所述内啮合蜗杆外部。

【技术特征摘要】
1.一种平面包络内啮合蜗杆蜗轮自动消隙装置，其特征在于，包括一内啮合蜗杆，一实现动力输入的外啮合蜗杆，所述内啮合蜗杆中心设有装配孔，所述外啮合蜗杆通过轴向定位器轴向活动安装于所述装配孔内，所述外啮合蜗杆的啮合齿位于所述内啮合蜗杆内部，所述内啮合蜗杆内部设有若干个且每个同时与所述内啮合蜗杆和所述外啮合蜗杆相啮合的蜗轮，每个所述蜗轮设有一个动力输出轴且延伸至所述内啮合蜗杆外部。2.根据权利要求1所述的平面包络内啮合蜗杆蜗轮自动消隙装置，其特征在于，所述内啮合蜗杆和所述外啮合蜗杆与所述蜗轮啮合面相啮合的啮合方程为：x2"＝uy2"＝-rb+vsinβz2"＝vcosβ其中：A为蜗杆与蜗轮的中心距，β为螺旋角；i21为传动比，为蜗杆的转角，为蜗轮的转角，rb为基圆半径，α为蜗轮回转中心轴与蜗杆回转中心轴的轴交角，u、v分别为与蜗轮轮齿固连的坐标系原点o3相对于与蜗轮固连的定坐标系o2的x、y坐标值，∑1'(o1',x1',y1',z1')和∑2"(o2",x2",y2",z2")分别为蜗杆和工具母面相固连的空间活动标架。3.根据权利要求1所述的一种平面包络内啮合蜗杆蜗轮自动消隙装置，其特征在于，所述内啮合蜗杆为碗型平面包络环面蜗杆，所述外啮合蜗杆为平面包络环面蜗杆，所述内啮合蜗杆、所述外啮合蜗杆均由同一齿面方程包络形成，且其形状取至包络环面的不同部分。4.根据权利要求2所述的一种平面包络内啮合蜗杆蜗轮自动消隙装置，其特征在于，所述蜗轮有2个，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓星桥，陈守安，王进戈，杨捷，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：发明
国别省市：四川,51