CN101201099A - 一种蜗轮蜗杆脱开复位机构 - Google Patents

Abstract

一种蜗轮蜗杆脱开复位机构，属于机械传动技术领域中的机构。解决的技术问题：提供一种蜗轮蜗杆脱开复位机构。技术方案包括限位盖、凸轮、径向顶滑轨弹簧、螺纹顶、轴向顶滑轨弹簧、滑轨套筒、蜗杆、蜗轮等。滑轨套筒上带有凸缘轴肩和空心轴套，滑轨套筒的空心轴套穿在壳体上的孔中，使其轴肩的内侧与壳体的外壁、外侧与限位盖、两测与导轨紧贴，凸缘轴肩相对的壳体中，上下各有二个沉孔，孔内装有轴向顶滑轨弹簧，凸缘轴肩的下方孔内装有径向顶滑轨弹簧，滑轨套筒的空心轴套内装有螺纹顶，限位盖的上方安装有限位螺钉，凸轮的轴穿过限位盖的轴孔，与凸轮手扭固连，蜗杆轴的左端通过钢球顶在螺纹顶的中心，右端通过轴承与壳体连接。

Description

一种蜗轮蜗杆脱开复位机构

技术领域

本发明属于机械传动技术领域中涉及的一种蜗轮蜗杆脱开复位机构。

背景技术

在机械结构的某些场合，机械传动采用蜗轮蜗杆传动结构，改变着传动方向或传动机制，缩小传动系统体积等等。有些机械结构中根据传动的需要，有时需要蜗轮蜗杆之间脱开，然后再复位执行正常的运行。

与本发明最为接近的已有技术，是中国科学院长春光学精密机械与物理研究所设计的一种蜗轮蜗杆传动机构，如图1所示，包括支架组件1、支撑轴2、蜗轮3、蜗杆4、蜗杆托架组件5、拉伸弹簧6、凸轮7、联轴节组件8、支座9、壳体10、凸轮连接轴11、输入轴12、手轮13。

蜗轮3与蜗杆4之间齿啮合，蜗杆4的轴左右两端分别装在蜗杆托架组件5的轴承内，右端通过联轴节组件8与输入轴12连接；固定在壳体10底部的支架组件1支撑着蜗杆托架组件5，安装在凸轮连接轴11上的凸轮7与蜗杆托架组件5的下表面滑动接触；拉伸弹簧6的上端通过螺钉与蜗杆托架组件5的下表面连接，下端通过螺钉与壳体10连接，整个蜗轮蜗杆机构套装在密封的壳体10内。转动手轮13使凸轮7最高点与蜗杆组件5的底面接触时，蜗轮3与蜗杆4之间齿啮合，当有动力从输入轴12通过联轴节组件8输入时，蜗杆4带动蜗轮3转动，调节手轮13，使凸轮7的最底点转向蜗杆托架组件5的底面时，在拉伸弹簧6的作用下，以支撑轴2的轴线为中心顺时针转动，蜗轮3与蜗杆4脱开。

该结构复杂、体积大、重量重，占据主体仪器的安装空间大是不允许的。

发明内容：

为了克服已有技术存在的缺陷，本发明的目的在于适应主体仪器安装的要求、减少体积、减轻重量，特设计一种蜗轮蜗杆脱开复位机构。

本发明要解决的技术问题是：提供一种蜗轮蜗杆脱开复位机构。解决技术问题的技术方案如图2所示：包括凸轮手扭14、限位盖15、凸轮16、径向顶滑轨弹簧17、螺纹顶18、轴向顶滑轨钢球与弹簧19、钢球20、轴向弹簧座21、蜗杆轴向弹簧22、滑轨套筒23、推力球轴承24、轴承套25、第一向心球轴承26、蜗杆27、蜗轮28、壳体29、第二向心球轴承30、导轨31、限位螺钉32。

滑轨套筒23是一个一端带有轴肩的空心轴套，将其圆形轴肩两侧对称地切掉两个弓形，轴肩的形状成为上下有凸缘的两侧即平直又相互平行的平面称为滑轨，另一端的空心轴套带有圆形孔；滑轨套筒23的空心轴套穿在壳体29上的孔中，使滑轨套筒23轴肩的凸缘内侧与壳体29的外壁紧贴；在滑轨套筒23的凸缘轴肩相对应的壳体29中，上下各有二个口朝外的沉孔，孔内装有轴向顶滑轨钢球与弹簧19，顶在滑轨套筒23的凸缘轴肩的内侧；在滑轨套筒23的凸缘轴肩的凸缘下方开有二个沉孔，沉孔内装有径向顶滑轨弹簧17；在滑轨套筒23的空心轴套开口端内装有螺纹顶18，螺纹顶18与滑轨套筒23的空心轴套是螺纹连接；凸轮位于螺纹顶18的左侧下方与限位盖15之间；限位盖15通过螺钉与弓形的导轨31端面联接在一起，即从滑轨套筒23的左面把滑轨套筒23盖上，使得滑轨套筒23的凸缘轴肩左端面与限位盖15的内侧紧贴，并可滑动接触，滑轨套筒23的轴肩两侧的平直面与安装在壳体29上的二个弓形的导轨31导向平直面滑动接触；限位盖15的下沿位于与滑轨套筒23的下凸缘轴肩下方，装在下凸缘轴肩沉孔内的径向顶滑轨弹簧17的下端顶在限位盖15的下面内沿上，限位盖15的上方安装有限位螺钉32，用来限定滑轨套筒23的上移终点；凸轮16的轴穿过限位盖15的轴孔，与位于限位盖15外部的凸轮手扭14固联，凸轮16位于限位盖15内侧与螺纹顶18的左侧空间，凸轮16的凸轮面与滑轨套筒23的空心轴套内孔下表面滑动接触，这时径向顶滑轨弹簧17把滑轨套筒23顶到限位螺钉32的限位处，蜗杆与蜗轮复位到工作位置两者齿啮合；蜗杆27的轴的左端从滑轨套筒23的右端孔伸在空心轴套内，蜗杆27的左端中心凹坑内装有钢球20顶接在安装在空心轴套内的螺纹顶18的右端面中心上；在滑轨套筒23的空心轴套内，螺纹顶18、钢球20、蜗杆27都在一个中心轴线上，从右至左依次装有轴向弹簧座21、蜗杆轴向弹簧22、推力球轴承24、轴承套25、第一向心球轴承26；轴向弹簧座21套装在蜗杆27的轴上，两者之间是螺纹连接，蜗杆轴向弹簧22套装在轴向弹簧座21上，它的右端顶在推力球轴承24上；推力球轴承24的右端与轴承套25靠紧，轴承套25右端面与第一向心球轴承26外环紧靠，第一向心球轴承26的外环右端紧靠滑轨套筒23的空心轴套的右端面内侧；蜗杆27的右端轴与壳体29的轴孔之间通过第二向心球轴承30连接，蜗轮28与蜗杆27是齿啮合，整个蜗轮蜗杆系统装配在封闭的壳体29内。

工作原理说明：旋转凸轮手扭14，凸轮16将滑轨套筒23顶向下方；滑轨套筒23的下凸缘轴肩压缩径向顶滑轨弹簧17的同时凸缘轴肩的两个平直侧面沿导轨31导向面向下移动；滑轨套筒23通过第一深沟球轴承26带动蜗杆27以第二向心球轴承30位置为圆心逆时针转动至与蜗杆和蜗轮脱开。

在脱开位置，旋转凸轮手扭14，使凸轮16的凸轮面与滑轨套筒23内孔下面脱离接触；径向顶滑轨弹簧17将滑轨套筒23向上顶起直至限位螺钉32处；滑轨套筒23通过第一向心球轴承26带动蜗杆27以第二向心球轴承30位置为圆心顺时针转动至蜗杆与蜗轮复位啮合。

本发明的积极效果：该蜗轮蜗杆脱开复位机构，结构紧凑、体积小、重量轻，适应主体仪器的安装要求。

附图说明

图1是已有技术的结构示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是图2中的A-A位置的剖面结构示意图。

具体实施方式：

本发明按图2和图3所示的结构实施，其中另件的材料与技术要求：手扭14采用H62；限位盖15采用H62；凸轮16采用45钢；径向顶滑轨弹簧17采用65Mn；；螺纹顶18采用GCr18淬火处理；钢球20采用GCr18，淬火硬度HRC 58～62；轴向弹簧座21采用H62、蜗杆轴向弹簧22采用65Mn；滑轨套筒23采用H62；推力球轴承24采用标准件改制；轴承套25采用H62；第一向心球轴承26采用标准件(此件或采用调心球轴承)；蜗杆27采用40Cr调质处理；蜗轮28采用锡青铜；壳体29采用铸铁或铸铝；第二向心球轴承30采用标准件(此件或采用调心球轴承)；导轨31采用H62；限位螺钉32采用45钢。

轴向弹簧座21与蜗杆27螺纹连接。螺纹顶18与滑轨套筒23的空心轴套内径螺纹连接。轴承套25外径与滑轨套筒23的空心轴套内孔为间隙配合。壳体29左面与滑轨套筒23配合的孔的尺寸要满足滑轨套筒23在其孔中位移量要求。

在啮合位置，调整限位螺钉32，滑轨套筒23在径向顶滑轨弹簧17的弹簧力作用下，向上位移，通过第一向心球轴承26带动蜗杆27至与蜗轮28完全啮合，达到蜗轮28和蜗杆27之间柔性无齿隙啮合目的。钢球20在轴向顶滑轨钢球与弹簧19的弹簧力作用下将滑轨套筒23左端面与限位盖15的内表面紧贴，实现滑轨套筒23无轴向串动。蜗杆轴向弹簧22的作用力通过轴向弹簧座21、推力球轴承24、轴承套25、第一向心球轴承26的外环，使蜗杆27将钢球20紧贴在螺纹顶18与蜗杆27的轴线处，实现了蜗轮28与蜗杆27在啮合状态下，蜗杆27无轴向串动。即实现了蜗杆无空回。

在螺纹顶18的左端设有六方孔，在限位盖15的中心位置开孔以便内六方扳手深入操作装调。通过调整螺纹18和轴向弹簧座21的轴向位置来改变蜗杆轴向弹簧22的弹力，即给蜗杆27一个合适的向左的预紧力，使蜗杆27正或反方向旋转，其都无轴向串动。

Claims (1)

1.一种蜗轮蜗杆脱开复位机构，包括蜗轮、蜗杆、凸轮、其特征在于还包括凸轮手扭(14)、限位盖(15)、径向顶滑轨弹簧(17)、螺纹顶(18)、轴向顶滑轨钢球与弹簧(19)、钢球(20)、轴向弹簧座(21)、蜗杆轴向弹簧(22)、滑轨套筒(23)、推力球轴承(24)、轴承套(25)、第一向心球轴承(26)、第二向心球轴承(30)、导轨(31)、限位螺钉(32)；滑轨套筒(23)是一个一端带有轴肩的空心轴套，将其圆形轴肩两侧对称地切掉两个弓形，轴肩的形状成为上下有凸缘的两侧即平直又相互平行的平面称为滑轨，另一端的空心轴套带有圆形孔；滑轨套筒(23)的空心轴套穿在壳体(29)上的孔中，使滑轨套筒(23)轴肩的凸缘内侧与壳体(29)的外壁紧贴；在滑轨套筒(23)的凸缘轴肩相对应的壳体(29)中，上下各有二个口朝外的沉孔，孔内装有轴向顶滑轨钢球与弹簧(19)，顶在滑轨套筒(23)的凸缘轴肩的内侧；在滑轨套筒(23)的凸缘轴肩的凸缘下方开有二个沉孔，沉孔内装有径向顶滑轨弹簧(17)；在滑轨套筒(23)的空心轴套开口端内装有螺纹顶(18)，螺纹顶(18)与滑轨套筒(23)的空心轴套是螺纹连接；凸轮位于螺纹顶(18)的左侧下方与限位盖(15)之间；限位盖(15)通过螺钉与弓形的导轨(31)端面连接在一起，即从滑轨套筒(23)的左面把滑轨套筒(23)盖上，使得滑轨套筒(23)的凸缘轴肩左端面与限位盖(15)的内侧紧贴，并可滑动接触，滑轨套筒(23)的轴肩两侧的平直面与安装在壳体(29)上的二个弓形的导轨(31)导向平直面滑动接触；限位盖(15)的下沿位于与滑轨套筒(23)的下凸缘轴肩下方，装在下凸缘轴肩沉孔内的径向顶滑轨弹簧(17)的下端顶在限位盖(15)的下面内沿上，限位盖(15)的上方安装有限位螺钉(32)，凸轮(16)的轴穿过限位盖(15)的轴孔，与位于限位盖(15)外部的凸轮手扭(14)固连，凸轮(16)位于限位盖(15)内侧与螺纹顶(18)的左侧空间，凸轮(16)的凸轮面与滑轨套筒(23)的空心轴套内孔下表面滑动接触，这时径向顶滑轨弹簧17把滑轨套筒(23)顶到限位螺钉(32)的限位处，蜗杆与蜗轮复位到工作位置两者齿啮合；蜗杆(27)的轴的左端从滑轨套筒(23)的右端孔伸在空心轴套内，蜗杆(27)的左端中心凹坑内装有钢球(20)顶接在安装在空心轴套内的螺纹顶(18)的右端面中心上；在滑轨套筒(23)的空心轴套内，螺纹顶(18)、钢球(20)、蜗杆(27)都在一个中心轴线上，从右至左依次装有轴向弹簧座(21)、蜗杆轴向弹簧(22)、推力球轴承(24)、轴承套(25)、第一向心球轴承(26)；轴向弹簧座(21)套装在蜗杆(27)的轴上，两者之间是螺纹连接，蜗杆轴向弹簧(22)套装在轴向弹簧座(21)上，它的右端顶在推力球轴承(24)上；推力球轴承(24)的右端与轴承套(25)靠紧，轴承套(25)右端面与第一向心球轴承(26)外环紧靠，第一向心球轴承(26)的外环右端紧靠滑轨套筒(23)的空心轴套的右端面内侧；蜗杆(27)的右端轴与壳体(29)的轴孔之间通过第二向心球轴承(30)连接，蜗轮(28)与蜗杆(27)是齿啮合，整个蜗轮蜗杆系统装配在封闭的壳体(29)内。

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