CN101280823B - 双蜗轮精密传动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双蜗轮精密传动装置，包括箱体、动力输入轴和动力输出轴，还包括蜗轮蜗杆传动副、蜗轮蜗杆调隙副和齿轮传动系，蜗轮蜗杆传动副包括互相啮合的蜗轮I和蜗杆I，蜗轮蜗杆调隙副包括互相啮合的蜗轮II和蜗杆II，蜗轮I和蜗杆I的啮合面与蜗轮II和蜗杆II的啮合面方向相反，蜗轮I和蜗轮II旋转方向相同并列设置在动力输出轴上，蜗杆I和蜗杆II平行设置，动力输入轴与齿轮传动系配合将动力输入蜗杆I和蜗杆II，本发明能有效提高承载能力、提高驱动效率，有较高的传动精度和能有效控制回差即齿侧间隙，能够适用精密传动和重载动力传动领域，对蜗轮蜗杆副的升角、传动比和蜗轮尺寸没有特殊要求，结构简单紧凑，运转时噪声低。
Description
技术领域
本发明涉及一种蜗轮传动装置，特别涉及一种双蜗轮精密传动装置。
背景技术
蜗杆传动用于传递空间交错成90°的两轴之间的运动和动力，通常蜗杆为主动件。与其他机械传动比较，蜗杆传动具有传动比大、结构紧凑、运转平稳、噪声较小等优点，因此广泛应用于各种机器和仪器中。
随着生产技术的发展和高品质产品需求，特别是精密重载传动的发展需求，对传动精度和回差即齿侧间隙的控制提出了较高的要求。现有技术中，蜗轮蜗杆传动调隙方式是采用双导程蜗杆来实现啮合副间隙的调整和回差控制，但由于其具有齿面接触刚度不足、传递功率有限以及制造困难等缺点，近年来，有采用双蜗杆形式来实现这样的目的，即把传动比相同的、旋转方向相反的两根蜗杆分别置于蜗轮的两侧，通过传动齿轮把动力或运动传递给两根蜗杆，其中一根蜗杆驱动蜗轮，另一根蜗杆则起到消除啮合背隙作用。中国专利ZL93231313.2公开了一种采用平行双蜗杆式和垂直双蜗杆式与非分轴分蜗杆式及分轴分蜗杆式连接方式，平行双蜗杆式由主蜗杆轴上装置调节螺母和弹簧与锥齿轮，主蜗杆轴上锥齿轮与传递轴一端锥齿轮相啮合，副蜗杆轴上锥齿轮与传递轴另一端锥齿轮相啮合，分轴分蜗杆式由内花键蜗杆与外花键蜗杆轴同轴线连接。主副蜗杆通过调节螺母调整其间相对位置，实现调隙和消除正反向间隙。但是这类双蜗杆消隙方式承载能力有限，主要应用在传递载荷不大的精密传动领域，在既有精密传动又有重载动力传动的领域中受到限制；由于两根蜗杆与同一蜗轮啮合，其蜗杆升角相同，驱动效率和消除啮合背隙不能兼顾，要求传动齿轮提供相同传动比，约束了其结构的选择；这种形式主要适用蜗轮尺寸不大的场合，若蜗轮尺寸增大，则传动齿轮的尺寸会同步增大，从而导致整个传动机构的尺寸庞大。
因此，需要一种蜗轮蜗杆传动装置，有较高的传动精度和有效控制回差即齿侧间隙，能够适用精密传动和重载动力传动领域，提高驱动效率并有效消除或减小啮合背隙，对蜗轮蜗杆副的升角、传动比、模数和蜗轮尺寸没有特殊要求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种双蜗轮精密传动装置，能有效提高承载能力、提高驱动效率，有较高的传动精度和能有效控制回差即齿侧间隙，能够适用精密传动和重载动力传动领域，对蜗轮蜗杆副的升角、传动比、模数和蜗轮尺寸没有特殊要求，结构简单紧凑，运转时噪声低。
本发明的双蜗轮精密传动装置，包括箱体、动力输入轴和动力输出轴，还包括蜗轮蜗杆传动副、蜗轮蜗杆调隙副和齿轮传动系，所述蜗轮蜗杆传动副包括互相啮合的蜗轮I和蜗杆I，蜗轮蜗杆调隙副包括互相啮合的蜗轮II和蜗杆II，蜗轮I和蜗杆I的啮合面与蜗轮II和蜗杆II的啮合面方向相反；所述蜗轮I和蜗轮II并列设置在动力输出轴上，蜗杆I和蜗杆II平行设置，动力输入轴与齿轮传动系配合将动力输入蜗杆I和蜗杆II，所述蜗轮I和蜗轮II旋转方向相同。
进一步，所述蜗轮蜗杆传动副的升角大于蜗轮蜗杆调隙副的升角；
进一步，所述蜗轮蜗杆传动副和蜗轮蜗杆调隙副的传动比不同，通过齿轮传动系调整使蜗轮I和蜗轮II旋转方向以及转速相同；
进一步，所述蜗轮蜗杆传动副和蜗轮蜗杆调隙副的模数不同，通过齿轮传动系调整使蜗轮I和蜗轮II旋转方向以及转速相同；
进一步，所述齿轮传动系包括主动齿轮、从动齿轮I和从动齿轮II，所述主动齿轮设置在动力输入轴上分别与从动齿轮I和从动齿轮II啮合，所述从动齿轮I设置在蜗杆I上，从动齿轮II设置在蜗杆II上，所述蜗杆I和蜗杆II位于动力输出轴同侧；
进一步，所述齿轮传动系包括主动齿轮、从动齿轮I、从动齿轮II和中间齿轮，所述主动齿轮设置在动力输入轴上分别与从动齿轮I和中间齿轮啮合，中间齿轮与从动齿轮II啮合，所述从动齿轮I设置在蜗杆I上，从动齿轮II设置在蜗杆II上，所述蜗杆I和蜗杆II分别位于动力输出轴径向相对两侧。
本发明的有益效果是：本发明的双蜗轮精密传动装置，采用双蜗轮构成的蜗轮蜗杆传动副和蜗轮蜗杆调隙副结构，蜗轮蜗杆传动副传递动力，蜗轮蜗杆调隙副控制回差即齿侧间隙，能有效提高承载能力、提高驱动效率，有较高的传动精度和能有效控制回差即齿侧间隙，能够适用精密传动和重载动力传动领域，对蜗轮蜗杆副的升角、传动比、模数和蜗轮尺寸没有特殊要求，结构简单紧凑，运转时噪声低；蜗轮蜗杆传动副的升角大于蜗轮蜗杆调隙副的升角，蜗轮蜗杆调隙副的升角甚至小于当量摩擦角，使机构具有自锁性，进一步有效控制回差即齿侧间隙，蜗轮蜗杆传动副选择较大的升角，进一步提高传动装置传动效率；蜗轮蜗杆传动副和蜗轮蜗杆调隙副的传动比不同或者模数不同，通过齿轮传动系调整使其旋转方向和转速相同，便于根据实际工作情况的需要进行制造安装，结构设计选择范围宽，可根据具体的要求选择不同的布置方案，使用灵活方便。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明的结构剖面示意图；
图2为蜗杆I和蜗杆II位于动力输出轴同侧原理图；
图3为蜗杆I和蜗杆II分别位于动力输出轴相反侧原理图。
具体实施方式
图1为本发明的结构剖面示意图，图2为蜗杆I和蜗杆II位于动力输出轴同侧原理图，如图所示：本实施例的双蜗轮精密传动装置，包括箱体1、动力输入轴8和动力输出轴6，还包括蜗轮蜗杆传动副、蜗轮蜗杆调隙副和齿轮传动系，蜗轮蜗杆传动副的升角大于蜗轮蜗杆调隙副的升角，蜗轮蜗杆调隙副的升角小于当量摩擦角，使机构具有自锁性，进一步有效控制回差即齿侧间隙，蜗轮蜗杆传动副选择较大的升角，提高传动装置的传动效率；蜗轮蜗杆传动副包括互相啮合的蜗轮I 4和蜗杆I 5，蜗轮蜗杆调隙副包括互相啮合的蜗轮II 2和蜗杆II 3，蜗轮I 4和蜗杆I 5的啮合面与蜗轮II 2和蜗杆II 3的啮合面方向相反；所述蜗轮I 4和蜗轮II 2并列设置在动力输出轴6上，蜗杆I 5和蜗杆II 3平行设置；齿轮传动系包括主动齿轮9、从动齿轮I 7和从动齿轮II 10，主动齿轮9设置在动力输入轴8上分别与从动齿轮I 7和从动齿轮II 10啮合，所述从动齿轮I 7设置在蜗杆I 5上，从动齿轮II 10设置在蜗杆II 3上，蜗杆I 5和蜗杆II 3位于动力输出轴6同侧。
本实施例中蜗轮蜗杆传动副和蜗轮蜗杆调隙副的传动比和模数不同，通过调节主动齿轮9与从动齿轮I 7和从动齿轮II 10之间的传动比使蜗轮I 4和蜗轮II 2旋转方向以及转速相同；由于传动比和模数可以不同，便于根据实际工作情况的需要进行制造安装，结构设计选择范围宽，可根据具体的要求选择不同的布置方案，使用灵活方便。
蜗杆I 5和蜗杆II 3并不局限于位于动力输出轴6同侧，也可以分别位于动力输出轴6径向相对两侧，图3为蜗杆I和蜗杆II分别位于动力输出轴相反侧原理图，如图所示：本结构中，齿轮传动系包括主动齿轮9、从动齿轮I 7、从动齿轮II 10和中间齿轮11，主动齿轮9设置在动力输入轴8上分别与从动齿轮I 7和中间齿轮11啮合，中间齿轮11与从动齿轮II 10啮合，所述从动齿轮I 7设置在蜗杆I 5上，从动齿轮II 10设置在蜗杆II 3上，蜗杆I 5和蜗杆II 3分别位于动力输出轴6径向相对两侧，根据蜗轮蜗杆的传动原理，为使蜗轮I 4和蜗轮II 2旋转方向以及转速相同，必须使蜗杆I 5和蜗杆II 3的旋转方向相反，因此设置中间齿轮11，达到发明目的。
当然，蜗轮蜗杆传动副和蜗轮蜗杆调隙副的升角也可以相同，传动比也可以相同，模数也可以相同；齿轮传动系的结构也并不局限于以上叙述的两种结构，也可以是其它结构，最终能够使蜗轮I 4和蜗轮II 2旋转方向以及转速相同，均能达到发明目的。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种双蜗轮精密传动装置，包括箱体(1)、动力输入轴(8)和动力输出轴(6)，其特征在于：还包括蜗轮蜗杆传动副、蜗轮蜗杆调隙副和齿轮传动系，所述蜗轮蜗杆传动副包括互相啮合的蜗轮I(4)和蜗杆I(5)，蜗轮蜗杆调隙副包括互相啮合的蜗轮II(2)和蜗杆II(3)，蜗轮I(4)和蜗杆I(5)的啮合面与蜗轮II(2)和蜗杆II(3)的啮合面方向相反；所述蜗轮I(4)和蜗轮II(2)并列设置在动力输出轴(6)上，蜗杆I(5)和蜗杆II(3)平行设置，动力输入轴(8)与齿轮传动系配合将动力输入蜗杆I(5)和蜗杆II(3)，所述蜗轮I(4)和蜗轮II(2)旋转方向相同；所述蜗轮蜗杆传动副的升角大于蜗轮蜗杆调隙副的升角。
2.根据权利要求1所述的双蜗轮精密传动装置，其特征在于：所述蜗轮蜗杆传动副和蜗轮蜗杆调隙副的传动比不同，通过齿轮传动系调整使蜗轮I(4)和蜗轮II(2)旋转方向以及转速相同。
3.根据权利要求1所述的双蜗轮精密传动装置，其特征在于：所述蜗轮蜗杆传动副和蜗轮蜗杆调隙副的模数不同，通过齿轮传动系调整使蜗轮I(4)和蜗轮II(2)旋转方向以及转速相同。
4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的双蜗轮精密传动装置，其特征在于：其特征在于：所述齿轮传动系包括主动齿轮(9)、从动齿轮I(7)和从动齿轮II(10)，所述主动齿轮(9)设置在动力输入轴(8)上分别与从动齿轮I(7)和从动齿轮II(10)啮合，所述从动齿轮I(7)设置在蜗杆I(5)上，从动齿轮II(10)设置在蜗杆II(3)上，所述蜗杆I(5)和蜗杆II(3)位于动力输出轴(6)同侧。
5.根据权利要求1至3任一权利要求所述的双蜗轮精密传动装置，所述齿轮传动系包括主动齿轮(9)、从动齿轮I(7)、从动齿轮II(10)和中间齿轮(11)，所述主动齿轮(9)设置在动力输入轴(8)上分别与从动齿轮I(7)和中间齿轮(11)啮合，中间齿轮(11)与从动齿轮II(10)啮合，所述从动齿轮I(7)设置在蜗杆I(5)上，从动齿轮II(10)设置在蜗杆II(3)上，所述蜗杆I(5)和蜗杆II(3)分别位于动力输出轴(6)径向相对两侧。
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