CN101697440A - 蜗杆的装配方法 - Google Patents

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Abstract

一种蜗杆装配方法，包括以下步骤：a.将一转子轴装设于电机上，并在转子轴轴延伸出所述电机的传动端处沿轴向加工一组筋条；b.在转子轴上与上一组已加工筋条错开一段轴向距离沿轴向加工另一组筋条；c.按照工艺要求重复上述步骤b，每次与上一组已加工的筋条错开一段轴向距离沿轴向加工另一组筋条；d.将蜗杆套设于所述转子轴上并压装至转子轴的筋条处。由于筋条被分成复数组并沿轴向错开设置于转子轴上，开始压装时蜗杆本体的一端首先仅受到第一组筋条轴向推抵作用，当蜗杆被压装至第二组筋条处时，第一组筋条对蜗杆产生径向的限位力；该种方法有利于压装蜗杆时力的均匀导入，保证了蜗杆装配后的回转精度。

Description

蜗杆的装配方法
技术领域
本发明涉及一种蜗杆装配方法，尤指一种通过小功率电机转子轴上的筋条与蜗杆本体之间的过盈配合来实现转子轴到蜗杆固定连接的装配方法。
背景技术
在一些小功率电机的应用中会使用到蜗杆蜗轮传动(如汽车用座椅电机和摇窗电机)。如图1所示，蜗杆10被压装于转子轴11上，转子轴11的连接端111为电机本体12的构成部件，蜗杆10固设于转子轴11的传动端112上，通过电机带动转子轴11转动，同时再经由蜗轮(图中未显示)与蜗杆10的配合作用即可将动力由蜗轮向外传送。
在现有技术中，蜗杆10的装配过程是在电机转子轴11的传动端112上加工若干根筋条13，而在蜗杆10内形成有轴向通孔14，然后通过该轴向通孔14与筋条13之间的过盈配合将蜗杆10连接至转子轴11上；为了实现蜗杆10与转子轴11的传动端112之间的更为稳固的连接，需要在转子轴11的相应位置上开设环形槽113，并在蜗杆10一端上加设一段预留部101，当蜗杆轴向位置固定后经压挤装配时将该预留部101使蜗杆部分材料嵌设于环形槽113内，从而加固蜗杆10与转子轴11的传动端112的轴向间连接；但此种方法的缺点是：需要在转子轴11上加工环形槽113，成本增加并降低了转子轴11的可靠性。
如果不通过环形槽113与预留部101的配合，则要求筋条13的数量足够多使得蜗杆10与转子轴11之间有足够的保持连接强度，但是如图2所示，在蜗杆10开始向筋条13压装时，蜗杆10的第一端102首先与筋条13的第一端131接触，此时筋条13会对蜗杆10产生一轴向的推抵力，但是尚未能对蜗杆10产生径向的限位力；因此，若是筋条13的数量较多的话，该轴向的推抵力将会很大从而引起蜗杆10的偏心装配并因瞬间加载到此大的推抵力造成转子轴11更大的弯曲变形，进而导致蜗杆10装配后的回转精度下降。
另有一种方法是先对蜗杆10进行预热，使轴向通孔14膨胀，再将蜗杆10以间隙配合或较少压力压装至转子轴11的传动端112上，待冷却后轴向通孔14收缩与转子轴11形成过盈配合从而完成蜗杆10的装配。但是该种做法对蜗杆10的材料有较高的要求，需要其在较小的温度下使轴向通孔14产生足够的膨胀量，所需的热处理操作复杂、成本投入高且效率低并浪费热能。
发明内容
因此本发明要解决的技术问题为提供一种新的蜗杆装配方法，可以通过较低的成本，来实现蜗杆的高精度装配。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种蜗杆装配方法，用于将蜗杆压装至电机转子轴上，包括以下步骤：a.在所述电机转子轴延伸出所述电机本体的传动端处沿轴向加工一组筋条，所述筋条包括有在压装时首先与所述蜗杆接触的第一端，以及相对于该第一端的第二端；b.在所述转子轴的传动端上加工另一组筋条，该组筋条与上一组已加工的筋条沿径向交错设置，同样包括有在压装时首先与所述蜗杆接触的第一端，以及相对于该第一端的第二端，且所述两组筋条的第一端之间错开一段轴向距离；c.按照工艺要求重复上述步骤b直到足够组数的筋条，每次与上一组已加工的筋条的第一端之间错开一段轴向距离沿轴向加工另一组筋条；d.将蜗杆套设于所述转子轴上并从各组筋条互相错开的第一端处开始将所诉蜗杆压装至转子轴的筋条上。
由于所述筋条被分成复数组并沿轴向错开设置于转子轴上，当开始压装时，蜗杆的一端首先仅受到第一组的筋条的第一端的轴向推抵作用，当蜗杆被压装至第二组筋条的第一端时，第一组筋条对蜗杆产生径向的限位力；且该种方法有利于压装蜗杆时推抵力依筋条接触的组数依次增加而逐渐增加，从而避免让转子轴因所受力瞬间增加过大导致冲击弯曲变形，实现了蜗杆装配后相对转子轴的更好回转精度。
本发明的进一步改进在于，所述每组筋条本身沿径向均布，且该组加工的筋条需同时与上述所有已加工的复数组筋条保持径向均布。将筋条设置为径向均布可保证压装过程中蜗杆的均匀受力，保证了蜗杆装配后的回转精度。
本发明的进一步改进在于，在所述蜗杆压装至筋条处前，还包括通过开设于蜗杆内的导向孔对所述筋条进行压装导向的步骤。通过开设该导向孔，可以实现蜗杆压装到筋条处前，相对于筋条高度的自找正定位，利于蜗杆压装后相对安装轴的轴线回转精度。
本发明的进一步改进在于，先将所述蜗杆自转子轴的传动端套设于所述转子轴上，然后在所述转子轴的传动端处加工筋条，再将所述蜗杆反向压装至所述传动端的筋条处，并在压装过程中通过一外部设备抵靠所述转子轴的传动端从而对所述转子轴进行轴向限位。将蜗杆反向压装到筋条处固定，缩短了转子轴的受力长度，防止了转子轴的变形，并避免了转子轴连接端因受力对电机本体内部产生不利影响。
附图说明
图1为现有技术中的蜗杆连接结构示意图；
图2为通过现有技术将蜗杆向筋条进行压装的初始状态示意图；
图3本发明的蜗杆装配方法示意图；
图4为本发明的转子轴的端面示意图；
图5为本发明的第二较佳实施例的蜗杆装配方法示意图；
图6为本发明的第三较佳实施例的蜗杆装配方法示意图；
图7为本发明的第四较佳实施例的蜗杆装配方法示意图；
图8a为现有技术的蜗杆正向压装示意图；
图8b为本发明的蜗杆反向压装示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
首先请参阅图3所示，本发明同样是将蜗杆20压装于转子轴21上形成传动机构，配合图4，蜗杆20沿轴向开设有通孔201，转子轴21上沿轴向加工有若干组筋条，该通孔201的半径略小于转子轴21的半径与筋条的高度之和，以保证蜗杆20装配于转子轴21上时蜗杆20与筋条之间形成过盈配合；作为本发明的较佳实施例，此处在转子轴21上共加工两组筋条，包括第一组的四根筋条221、222、223、224，与第二组的四根筋条225、226、227、228，当然也可根据实际的工艺要求开设任意多组的筋条。两组筋条长度相同，沿径向交错设置，各筋条分别包括有在压装时首先与蜗杆20接触的第一端221a、222a、223a、224a、225a、226a、227a、228a，以及相对于该第一端的第二端221b、222b、223b、224b、225b、226b、227b、228b，且第一组筋条的第一端221a、222a、223a、224a与第二组筋条的第一端225a、226a、227a、228a沿轴向错开一段距离ΔL，并且保证该八根筋条沿径向均布从而使蜗杆20压装时均匀受力。
图5显示了本发明的第二较佳实施例，其中第二组筋条225、226、227、228的长度较短，第一组筋条的第一端221a、222a、223a、224a与第二组筋条的第一端225a、226a、227a、228a仍然沿轴向错开一段距离ΔL，而第二端221b、222b、223b、224b、225b、226b、227b、228b相互平齐；再如图6所示，此时第二组筋条225、226、227、228的长度设置的更短，在两组筋条的第一端仍然沿轴向错开一段距离ΔL的情况下，其第二端沿轴向反向错开；
相比于现有技术，本发明将两组筋条的第一端沿轴向错开一段距离ΔL，无论其第二端如何配合，实现了在保证筋条数量不变的情况下，在压装蜗杆20时做到筋条推抵力的均匀导入，防止在装配初始状态时蜗杆20受到较大的筋条推抵力而产生偏心，从而确保了蜗杆20装配后的回转精度；且本发明可依次不仅限于两组筋条的装配，只要在第一端沿轴向错开一段距离ΔL的情况下，可根据实际工艺的要求扩展至任意多组筋条。
利用本发明的装配方法压装筋条时，蜗杆20的第一端202首先与第一组的四根筋条221、222、223、224(或者第二组的四根筋条225、226、227、228)接触，此时仅受到四根筋条的推抵力，当蜗杆20被压入ΔL之后，其第一端202与第二组的四根筋条225、226、227、228接触，此时蜗杆20与第一组筋条之间已经形成过盈配合，第一组筋条对蜗杆20产生径向的限位力从而防止偏心装配从而确保了蜗杆20装配后的回转精度。
参阅图7所示，本发明的第四较佳实施例，在蜗杆20的一端沿轴向形成有一段连通通孔201的导向孔203，且导向孔203的半径略大于转子轴21的半径与筋条的高度之和；在通孔201压装到第一组筋条处前，通过该导向孔203实现蜗杆20相对于筋条高度的自找正定位，利于蜗杆20压装后相对安装轴的轴线回转精度。
在参阅图8a所示，转子轴21包括有连接电机12的连接端211与延伸出电机13的传动端212，在现有技术中都是先在蜗杆20的连接端211上加工筋条，然后将蜗杆20自传动端212压装到筋条上，此时转子轴21的受力长度很长，在较大压力作用下容易变形，且当压力过大时会对电机本体12造成损害；作为本发明的较佳实施例，如图8b所示，先将蜗杆20自转子轴21的传动端212套设于所述转子轴上，然后在转子轴21的传动端212处加工筋条，再将蜗杆20反向压装至传动端的筋条处，并在压装过程中通过一外部设备30抵靠所述转子轴的传动端212从而对所述转子轴21进行轴向限位，防止在压装过程中转子轴21被拉出。

Claims (5)

1.一种蜗杆装配方法，用于将蜗杆压装至电机转子轴上，其特征在于包括以下步骤：
a.所述电机转子轴延伸出电机本体的传动端处沿轴向加工一组筋条，所述筋条包括有在压装时首先与所述蜗杆接触的第一端，以及相对于该第一端的第二端；
b.在所述转子轴上沿轴向加工另一组筋条，该组筋条同样包括有在压装时首先与所述蜗杆接触的第一端，以及相对于该第一端的第二端，且所述两组筋条的第一端之间错开一段轴向距离；
c.按照工艺要求重复上述步骤b，每次加工另一组筋条与上一组已加工的筋条的第一端之间沿轴向错开一段距离，直到足够组数的筋条；
d.将蜗杆从各组筋条互相错开的第一端处开始将所诉蜗杆压装至筋条上。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述各组筋条本身沿径向均布。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：在转子轴上沿轴向加工第一组的四根筋条；
相对第一组的四根筋条错开一段轴向距离沿轴向加工第二组的四根筋条。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：在所述蜗杆压装至筋条处前，还包括通过开设于蜗杆内的导向孔对所述筋条进行压装导向的步骤。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于：先将所述蜗杆自转子轴的传动端套设于所述转子轴上，然后在所述转子轴的传动端处加工筋条，再将所述蜗杆反向压装至所述传动端的筋条处，并在压装过程中通过一外部设备抵靠所述转子轴的传动端从而对所述转子轴进行轴向限位。
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