CN101016931A - 高精度钢柱蜗轮－弧面蜗杆副 - Google Patents
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Abstract
一种高精度钢柱蜗轮－弧面蜗杆副，由蜗杆(1)和蜗轮(2)组成，蜗杆(1)为包络圆弧面齿形，蜗轮(2)齿形为圆柱面，蜗轮(2)上的齿由周向排列在轮毂(3)圆柱面上的钢柱(4)形成，钢柱(4)用螺钉(5)固定在轮毂(3)上，相邻两钢柱(4)与轮毂(3)接触形成三线不透光结构。本发明利用常规制造和装配工艺就能制造出来，摒弃了传统蜗轮切削加工方法，使技术复杂，专业性极强并且成本非常高的蜗轮加工变成了简便易行的通用制造，其精度完全取决于计量水准而不再受制于专用设备，制作起来相对容易得多，从而为制造高精度的弧面钢柱蜗轮副创造了条件。
Description
技术领域
本发明属于齿轮传动机构技术领域，具体地说，涉及蜗轮-蜗杆副。
背景技术
蜗轮-蜗杆副简称蜗轮副或蜗杆副，是用于传递交错轴(轴交角∑通常为90°)之间运动和动力的空间齿轮机构，因其传动比大、结构紧凑、传动平稳、噪声小并具有自锁性能而广泛应用于各类机床、矿山机械、冶金及起重设备等的传动系统中。
因弧面蜗轮副在传动过程中具有双接触线，其速度和接触线夹角较大，且同时参与啮合的齿对较多，因而其摩擦学性能和传动学性能都十分优越，是目前极具发展前途的新型蜗轮传动形式。
虽然理论上弧面蜗轮副具有很多优点，但其加工制造难度很大，其精度要受到专用蜗轮滚床、专用蜗杆磨床、专用蜗轮加工刀具等多项技术领域的束缚，且蜗轮副精度越高，对专用设备的要求就更高，制造成本自然也更高，这就是目前制约弧面蜗轮副向更高精度发展的首要因素。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种利用常规制造和装配工艺就能制造出的低成本的高精度钢柱蜗轮-弧面蜗杆副。
为解决上述技术问题，本发明所提供的高精度钢柱蜗轮-弧面蜗杆副，由蜗杆和蜗轮组成，蜗杆为包络圆弧面齿形，蜗轮齿形为圆柱面，蜗轮上的齿由周向排列在轮毂圆柱面上的钢柱形成，钢柱用螺钉固定在轮毂上，相邻两钢柱与轮毂接触形成三线不透光结构。
本发明中蜗轮上的齿由钢柱装配在轮毂圆柱面上而形成，制作时先分别加工轮毂和钢柱然后再进行装配，在严格控制轮毂与钢柱尺寸精度的情况下采用合理的装配工艺，就能实现装配累积误差最小化甚至达到零。这种结构的蜗轮利用常规制造和装配工艺就能制造出来，摒弃了传统蜗轮切削加工方法，使技术复杂，专业性极强并且成本非常高的蜗轮加工变成了简便易行的通用制造，其精度完全取决于计量水准而不再受制于专用设备，制作起来相对容易得多，从而为制造高精度的弧面钢柱蜗轮副创造了条件。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明的结构示意图。
图2是实施例中钢柱排列误差优选组合示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供的高精度钢柱蜗轮-弧面蜗杆副，由蜗杆1和蜗轮2组成，蜗杆1为包络圆弧面齿形，蜗轮2齿形为圆柱面，蜗轮2上的齿由周向排列在轮毂3圆柱面上的钢柱4形成，钢柱4用螺钉5固定在轮毂3上，相邻两钢柱4与轮毂3接触形成三线不透光结构。因蜗轮2齿面为钢柱结构，故蜗杆1宜选用铸锌铜为材料相配，实际应用于蜗轮母机上，效果极佳。
制作时先分别加工轮毂3和钢柱4然后再进行装配，在严格控制轮毂3与钢柱4尺寸精度的情况下，对钢柱4进行误差优选组合，就能实现装配累积误差最小化甚至达到零。图2所示是本实施例钢柱4排列误差优选组合示意图，在实际的磨削加工中，对于磨削直径达到绝对“0”公差的要求是不现实的。因此，对于加工后轮毂3基圆直径和钢柱4直径，在规定的理论值小误差(本实施例为±1um)范围进行优选，并根据对轮毂圆周22个点测量的值记录并标记(误差允许值也控制在±1um内)。钢柱4根据从1um、2um、3um三种测量值为一组排列，并保证下一组与上一组相接排列的相邻误差为1um，以使最终达到误差相抵的效果，其累积误差计算方法见下表：
| 钢柱序号 | 相邻误差 | 绝对误差 | 累积误差 |
| 1 | 1 | -1 | -1 |
| 2 | 2 | 0 | -1 |
| 3 | 3 | +1 | 0 |
| 4 | 2 | 0 | 0 |
| 5 | 1 | -1 | -1 |
| 6 | 2 | 0 | -1 |
| 7 | 3 | +1 | 0 |
| 8 | 2 | 0 | 0 |
| 9 | 1 | -1 | -1 |
| 10 | 2 | 0 | -1 |
| 11 | 3 | +1 | 0 |
| 12 | 2 | 0 | 0 |
| 13 | 1 | -1 | -1 |
| 14 | 2 | 0 | -1 |
| 15 | 3 | +1 | 0 |
| 16 | 2 | 0 | 0 |
| 17 | 1 | -1 | -1 |
| 18 | 2 | 0 | -1 |
| 19 | 3 | +1 | 0 |
| 20 | 2 | 0 | 0 |
| 21 | 1 | 0 | 0 |
| 22 | 2 | 0 | 0 |
上表中第四列是为了使累积误差为最小，将其中1个钢柱误差在现行22根钢柱组合内减小或加大1um(本实施例为减小)的结果，最终实现组合的累积差为1um。当然，如果钢柱误差分组的单位越小，则累积误差相应地可以变得越小，精度也更高。
在实际操作中，为进一步降低加工难度，先加工好一批钢柱4(本实施例为80根，最终优选22根)，再通过测量仪器(本实施例用-3-立式光学计)测量出误差排列中要求的钢柱4，根据优选钢柱4，确定轮毂3直径并加工，可以避免两构件的基准直径加工都应控制而使难度加大。
Claims (2)
1、一种高精度钢柱蜗轮-弧面蜗杆副，由蜗杆(1)和蜗轮(2)组成，蜗杆(1)为包络圆弧面齿形，蜗轮(2)齿形为圆柱面，其特征在于：所述蜗轮(2)上的齿由周向排列在轮毂(3)圆柱面上的钢柱(4)形成，钢柱(4)用螺钉(5)固定在轮毂(3)上，相邻两钢柱(4)与轮毂(3)接触形成三线不透光结构。
2、根据权利要求1所述的高精度钢柱蜗轮-弧面蜗杆副，其特征在于：所述钢柱(4)轴向位于两盖板(6)之间，盖板(6)用螺钉(7)固定在轮毂(3)端面上。
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Publications (2)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN101749372A (zh) * | 2008-12-01 | 2010-06-23 | 刘运武 | 一种螺旋推移式省力减速机 |
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2007
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