本发明专利技术公开了一种实现精密传动的蜗轮蜗杆副。旨在克服加工复杂、成本提高、消耗有色金属和精度耐久保持不利的问题。所述的蜗杆是由两个几何要素相同对称设置的锥形蜗杆组成的双锥形蜗杆，两个锥形蜗杆的小端相对放置，两个小端端面到蜗轮与双锥形蜗杆回转轴线垂直的对称线的距离相等，安装后的双锥形蜗杆与蜗轮对称线两侧齿面同时直线接触，满足Ａ＝Ｒ↓［ｂ１］＋Ｒ↓［ｂ２］。所述蜗轮为渐开线斜齿轮，其工作齿面与双锥形蜗杆工作齿面同是渐开螺旋面，并由两片成转动连接的第一薄片斜齿轮和第二薄片斜齿轮组成。装配后第一薄片斜齿轮的齿右侧面和双锥形蜗杆的两锥形蜗杆的齿左侧面接触，第二薄片斜齿轮的齿左侧面和双锥形蜗杆的两锥形蜗杆的齿右侧面接触。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一组能够实现精密蜗杆传动的零部件，更具体地说，它涉及一 种能够实现精密传动的蜗轮蜗杆副。技术背景蜗轮蜗杆传动副广泛应用于空间交叉轴回转运动的传递，其历史悠久，种 类繁多。在绝大多数情况下，两轴在空间相互垂直，其中一类是用于传递动力，例如各类减速器，其设计主要追求提高承载能力，提高传动效率；另一类是 用于传递运动，例如多种机床、回转台、分度装置、读数装置……等。大多 属于蜗轮蜗杆精密传动，这类蜗轮蜗杆传动副要求更高的传动精度，精度保持 耐久；方便、合理地调整齿侧间隙以减小反向回差；装配方便，以及制造简单， 成本降低。为此，这类蜗轮蜗杆精密传动副在结构设计、材料选择及热处理、 齿形加工工艺及装备等诸方面，涉及问题很多，解决方法各异，归纳来看仍有 不少问题值得改进。1. 现有蜗轮蜗杆传动副常采用结构简单的线性蜗杆为工作蜗杆，例如阿 基米德蜗杆、法向直廓蜗杆、渐开线蜗杆，与其相应配对啮合传动的蜗轮齿面 则与不同工作蜗杆齿面——对应保持共辄。即切制蜗轮的蜗轮滚刀、剃齿刀等刀刃必须位于与工作蜗杆齿面完全相同 的刀具基本蜗杆产形表面上，因此蜗轮滚刀、剃齿刀等是为专用刀具，故刀具 品种增多，成本提高。2. 在常用线性蜗杆构成的传动副中，与其啮合的蜗轮均不能磨削，这意味 着蜗轮的精加工只能依靠精滚、弟"珩、研等手段达到精度要求，限制了传动 副釆用淬火钢材料及热处理手段，因而蜗轮材料多采用铜合金等，不仅消耗有 色金属，且对精度耐久保持不利。3. 精密蜗杆传动要求精确微量传动，常要求调整或消除侧隙减小回差，现 行结构主要有三种1) 沿蜗轮径向调整中心矩，调整方便、简单，但破坏了共辄齿面接触状况， 影响精度及寿命；2) 釆用双片蜗4仑相对周向调整；3 )采用双导程变齿厚蜗杆轴向调整，相应加工蜗轮的双导程专用滚刀设计、 制造更复杂、价格昂贵。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的问题，提供了 一种供精密传动和可调节齿间隙的实现精密传动的蜗轮蜗杆副。为解决上述技术问题，首先提供实现精密传动的蜗杆，为此采用了如下技术方案予以实现所述的蜗杆是一个由两个几何要素相同对称设置的锥形蜗杆所组成的双锥形蜗杆，两个锥形蜗杆的小端相对放置，两个锥形蜗杆小端的端 面分别到蜗轮与双锥形蜗杆回转轴线垂直的对称线的距离相等，安装后的双锥形蜗杆分别与蜗轮对称线两侧齿面同时直线接触连接，满足公式A=Rbl+Rb2,其 中A—双锥形蜗杆与蜗轮的中心距，Rw—蜗轮基圓半径，Rb2—双锥形蜗杆基圓 半径，双锥形蜗杆工作齿面是渐开螺旋面。 确定双锥形蜗杆的几何要素为与蜗轮旋向一致； X=Pbl, Pw为蜗轮基圓螺旋角； 与Pn相等，即Pn0=:rmncos otn，其中Pn— oc —蜗轮法向分度圆压力角；1) 头数i.2) 旋向.3) 基圓螺旋升角人.4) 法向齿距Pn。. 蜗轮法向齿距，mn—蜗轮法向模数,)基圓半径Rb2.尸— 0力26)轴向齿距P。.A =尸,w07 )螺旋齿部分长度8) 小端直径Dl 径为d的钻孔结构时，Di可加大d;9) 齿顶锥面锥顶半角5.10) 齿槽深h.11) 工作侧内凹角|U.12) 非工作侧齿背角Tl.13) 基圓柱上对应蜗杆小端齿厚b。. b。= mn;14) 双锥形蜗杆小端距离2B. B> pmi 点的曲率半径。L产(2. 5-3 ) P。；D产2Rb2+0. 5mn，当蜗轮齿槽根部采用直5=2 0。；h= ( 2. 5-2. 6 ) mn; |a=10。；r|=2an,对于标准系列齿轮，ti=40°;p^为蜗轮渐开线齿形起始技术方案中所述的的双锥形蜗杆工作面S 2是按基圓柱直径为基圆螺旋升角为X,直紋渐开螺旋面的几何要素进行磨制的工作面S2;所述的双 锥形蜗杆是采用钢质材料并进行淬火处理而制成的双锥形蜗杆；通过改变P b2能够改变轴交叉角的大小，即实现精密传动的蜗轮蜗杆的两根轴是处于非垂直 交叉的交叉轴。为解决上述技术问题，再提供实现精密传动的蜗轮，为此采用了如下技术方案予以实现所述的蜗轮为渐开线斜齿轮，渐开线斜齿轮工作齿面与双锥形 蜗杆工作齿面同是渐开螺旋面，渐开线斜齿轮是由两片成转动连接的第 一薄斜 片齿轮和第二薄片斜齿轮组成。装配后第 一薄片斜齿轮的齿右侧面和双锥形蜗 杆的两锥形蜗杆的齿左侧面接触连接，第二薄片斜齿轮的齿左侧面和双锥形蜗杆的两锥形蜗杆的齿右侧面接触连接，满足公式A=RM+Rb2,其中A—双锥形蜗杆与渐开线斜齿轮的中心距，Rb2—双锥形蜗杆基圓半径。第一薄片斜齿轮上通过螺紋固定安装四个相同的一端加工有螺紋通孔的第 一凸耳，第二薄片斜齿轮上通过螺紋固定安装四个相同的一端加工有通孔的第 二凸耳，第一凸耳与第二凸耳在第一薄片斜齿轮和第二薄片斜齿轮上为均布， 螺钉装在第一凸耳一端的螺紋孔里，外螺母、内螺母安装在螺^"的左端。弹簧 的一端勾在第二凸耳一端的通孔上，另一端勾在螺4丁右端的通孔上。确定渐开线斜齿轮的几何要素为1)齿数Zi. 根据传动比确定；2 )旋向. 与双锥形蜗杆旋向一致；3 )基圓螺旋升角、.、=P b2， P b2为双锥形蜗杆基圆螺旋角；4) 法向齿距P。. 与双锥形蜗杆法向齿距P。。相等，Pn=Trmncosan,其 中mn—渐开线斜齿轮法向模数，cu—渐开线斜齿轮法向分度圆压力角；5) 基圓半径Rm. w 二Z,m"cosa,w 2a t—渐开线斜齿轮端面压力角；6) 法向分度圆压力角ocn. 按照国家标准确定a,20。；7 )法向模凄t mn. 4姿照照国家标准确定mn=4mm;8)渐开线斜齿轮工作面i:公法线长度w.『=(『+△『> ， r、 AW'按公 法线长度表格查阅。技术方案中所述的渐开线斜齿轮的齿槽根部钻有利于双锥形蜗杆增加外径 扩大工作面而不致产生槽底干涉的直径为d的通透小孔；所述的渐开线斜齿轮 是采用钢质材料并进行淬火处理和齿面精密磨削而制成的渐开线斜齿轮；通过 变化P bl能够改变轴交叉角的大小，即实现精密传动的蜗轮蜗杆的两根轴是处于 非垂直交叉的交叉轴。与现有技术相比本专利技术的有益效果是1. 本专利技术从根本上解决了实现精密传动的蜗轮蜗杆副采用淬硬钢、精密磨 齿工艺遇到的问题，对提高传动精度、耐久性、降低成本有益；2. 本专利技术在装配时，双锥形蜗杆可从径向装配，但不能轴向装配，渐开线 斜齿轮径向、轴向装配均可；3. 本专利技术所述的蜗杆即是渐开线斜齿轮，故不存在加工、装配中心平面偏移误差(Ag );4.本专利技术通过变化Pw、 Pb2可改变轴交叉角，即此种传动形式也可用于非 垂直交叉的交叉轴传动。 附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步的说明图1是双锥形蜗杆与可消除齿间隙的渐开线斜齿轮直线接触精密传动副结 构示意图；图2-a是可消除齿间隙的由两片能够相对转动的薄片斜齿轮组成的渐开线 杀+齿轮的主3见图；图2-b是在图2-a中A-A位置的阶梯旋转剖视图；图3是双锥形蜗杆与渐开线斜齿轮的回转轴线垂直交叉及其啮合齿直线接 触的共轭齿面S! 、 S 2均为右旋渐开螺旋面的形状示意图；图4是说明组成双锥形蜗杆两个几何要素相同对称放置的锥形蜗杆中的一 个锥形蜗杆几何要素配置情况主视图上的全剖视图；图中l.第一薄片斜齿轮，2.第本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种实现精密传动的蜗杆，其特征在于，所述的蜗杆是一个由两个几何要素相同对称设置的锥形蜗杆所组成的双锥形蜗杆，两个锥形蜗杆的小端相对放置，两个锥形蜗杆小端的端面分别到蜗轮与双锥形蜗杆回转轴线垂直的对称线的距离相等，安装后的双锥形蜗杆分别与蜗轮对称线两侧齿面同时直线接触连接，满足公式Ａ＝Ｒ↓［ｂ１］＋Ｒ↓［ｂ２］，其中：Ａ－双锥形蜗杆与蜗轮的中心距，Ｒ↓［ｂ１］－蜗轮基圆半径，Ｒ↓［ｂ２］－双锥形蜗杆基圆半径，双锥形蜗杆工作齿面是渐开螺旋面； 确定双锥形蜗杆的几何要素为： １）头数ｉ． ｉ＝１； ２）旋向． 与蜗轮旋向一致； ３）基圆螺旋升角λ． λ＝β↓［ｂ２］＝β↓［ｂ１］，β↓［ｂ１］为蜗轮基圆螺旋角； ４）法向齿距Ｐ↓［ｎ０］． 与Ｐ↓［ｎ］相等，即Ｐ↓［ｎ０］＝πｍ↓［ｎ］ｃｏｓα↓［ｎ］，其中：Ｐ↓［ｎ］－蜗轮法向齿距，ｍ↓［ｎ］－蜗轮法向模数，α↓［ｎ］－蜗轮法向分度圆压力角； ５）基圆半径Ｒ↓［ｂ２］． Ｒ↓［ｂ２］＝Ｐ↓［ｎ０］／２πＳｉｎλ； ６）轴向齿距Ｐ↓［０］． Ｐ↓［０］＝Ｐ↓［ｎ０］／Ｃｏｓλ； ７）螺旋齿部分长度Ｌ↓［１］． Ｌ↓［１］＝（２．５－３）Ｐ↓［０］； ８）小端直径Ｄ↓［１］． Ｄ↓［１］＝２Ｒ↓［ｂ２］＋０．５ｍ↓［ｎ］，当蜗轮齿槽根部采用直径为ｄ的钻孔结构时，Ｄ↓［１］可加大ｄ； ９）齿顶锥面锥顶半角δ． δ＝２０°； １０）齿槽深ｈ． ｈ＝（２．５－２．６）ｍ↓［ｎ］； １１）工作侧内凹角μ． μ＝１０°； １２）非工作侧齿背角η． η＝２α↓［ｎ］，对于标准系列齿轮，η＝４０°； １３）基圆柱上对应蜗杆小端齿厚ｂ↓［０］． ｂ↓［０］＝ｍ↓［ｎ］； １４）双锥形蜗杆小端距离２Ｂ． Ｂ≥ρ↓［ｍｉｎ］，ρ↓［ｍｉｎ］为蜗轮渐开线齿形起始点的曲率半径。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：彭福华，张学成，于立娟，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]
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