CN103234024A - 双蜗杆蜗轮机构机械消隙传动装置 - Google Patents

双蜗杆蜗轮机构机械消隙传动装置 Download PDF

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Abstract

双蜗杆蜗轮机构机械消隙传动装置，包括双蜗杆蜗轮机构和消隙传动机构，双蜗杆蜗轮机构包括第一箱体、第二箱体、蜗轮和第一蜗杆组、第二蜗杆组，蜗轮安装在第一箱体内；第一蜗杆组、第二蜗杆组与蜗轮中心面平行布置；第一蜗杆组与第二蜗杆组的同侧轴端安装第一齿轮、第二齿轮；消隙传动机构包括齿轮压紧套、第一传动轴、第二传动轴以及轴承和轴承座；第一传动轴的端部和第二传动轴的端部分别装有与第一齿轮啮合的第三齿轮和与第二齿轮啮合的第四齿轮。本发明的有益效果是：可手动调整及控制传动间隙，无需配磨调整垫片，尤其适合于驱动负载重心力矩发生正反转变化而导致蜗轮蜗杆机构背隙发生正反侧转变的复杂运动机构，以及受冲击载荷作用的机构。

Description

双蜗杆蜗轮机构机械消隙传动装置
技术领域
本发明涉及一种双蜗杆蜗轮机构机械消隙传动装置，尤其是指一种负载及力矩变化、受冲击作用并频繁正反转运动的传动装置。
背景技术
蜗轮蜗杆传动机构由于传动比大、传动平稳、可实现大扭矩传动等特点，在机械传动中有着广泛的应用。在某些机械传动中，对传动间隙有严格的要求，有时甚至要求零间隙传动，以满足正、反向传动控制精度。目前，在蜗轮蜗杆副中常用的双导程蜗杆传动、双蜗杆传动和分体蜗杆传动等机械手动消隙方法，均是通过调整垫片或调整螺母以及调整楔形块使蜗杆轴向移动靠紧蜗轮齿面以减小传动间隙，加工、安装困难，调整繁琐。
发明专利92102601.3号双动型动态背隙消除驱动系统，主要包括具有两组与蜗轮耦合的蜗杆组，平行设置在机架内的双蜗杆作为双驱动轴联合驱动，其中一组蜗杆被连续施加旋转驱动力，作为位移量操控的另一组蜗杆被迫紧，呈无间隙状态，此时当驱动位移量操控蜗杆往受压方向后退时，蜗轮受驱动蜗杆驱动而作追逐的位移至再度迫紧位移量操控蜗杆为止，形成靠负载背隙状态自行调整速度差的动态背隙消除驱动系统。在联合式驱动方式时，由单一旋转动力源经轮系分配使输至驱动蜗杆的转速高于高于驱动位移量操控蜗杆的转速，这样势必使驱动蜗杆与蜗轮耦合处一直处于推压状态，影响蜗轮副的受力状态和疲劳寿命，同时还需可滑动扭力限制装置以平衡系统的速度差，不适合变负载、变力矩的正反向传动；在分离式驱动方式时，即各自独立的动力分别驱动双蜗杆，要求双蜗杆运动协调，确保不因蜗轮蜗杆副的自锁特性而出现卡死现象，或进行定扭力驱动以保证传动机构的正常运行。上述双动型动态背隙消除驱动系统，是利用背隙状态自行调整速度差的消隙原理，实质是通过力矩控制消除传动间隙，同样不适合于有冲击载荷作用、传动精度要求高和负载大的系统。
发明内容
为了克服现有间隙调整装置存在的调整繁琐、操作用时长、力矩控制和转角控制的电气消隙方法中要求双驱动及控制同步差所带来的传动及伺服系统复杂的问题，本发明提出了一种可以快速、方便地调整传动间隙，保持传动精度，适用于重载、负载力矩变化以及正反转变化频繁的双蜗杆蜗轮机构机械消隙传动装置。
本发明所述的双蜗杆蜗轮机构机械消隙传动装置，其特征在于：包括双蜗杆蜗轮机构和消隙传动机构，所述的双蜗杆蜗轮机构包括第一箱体、第二箱体、蜗轮和第一蜗杆组、第二蜗杆组，所述的蜗轮安装在所述的第一箱体内；所述的第一蜗杆组、所述的第二蜗杆组与所述的蜗轮中心面平行布置，所述的第一蜗杆组、所述的第二蜗杆组的两端分别通过相应的轴承、套杯及端盖支承固定在第一箱体上；所述的第一蜗杆组的蜗杆由短蜗杆轴和中间轴构成，并且所述的短蜗杆轴和所述的中间轴的结合处留有间隙；所述的第一蜗杆组与所述的第二蜗杆组的同侧轴端分别通过平键安装第一齿轮、第二齿轮；
所述的消隙传动机构包括齿轮压紧套、分布于齿轮压紧套两侧的第一传动轴、第二传动轴以及支承相应的第一传动轴和第二传动轴的轴承和轴承座；轴承座固定于第二箱体上；所述的齿轮压紧套通过夹紧盖将所述的第一传动轴和第二传动轴同轴连接为一体；所述的第一传动轴的端部和所述的第二传动轴的端部分别装有与所述的第一齿轮啮合的第三齿轮和与所述的第二齿轮啮合的第四齿轮。
所述的第一蜗杆组和所述的第二蜗杆组的蜗杆同旋向。
所述的第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮均为斜齿轮。
所述的第二箱体可以与所述的第一箱体连为一体，也可单独使用。
所述的第一蜗杆组和所述的第二蜗杆组采用单端双向轴向定位方式定位。
消隙操作时，拧松齿轮压紧套上的夹紧盖，在第一传动轴和第二传动轴上施加方向相反的消隙转矩，分别通过安装于第一传动轴端部的第三齿轮与第一蜗杆组轴端的第一齿轮、安装于第二传动轴端部的第四齿轮与第二蜗杆组轴端的第二齿轮实现第一蜗杆组和第二蜗杆组的同向转动，消除第一蜗杆组和第二蜗杆组的相应的蜗杆的与蜗轮之间的背隙的目的，消除之后旋紧夹紧盖；无论由蜗轮的主轴输出的运动带负载正反向转动或摆动，以及负载重心力矩发生正反转变化，都不会出现运动失调或冲击震荡。
本发明的有益效果是：可以方便地手动调整及控制传动间隙，无需配磨调整垫片，尤其适合于驱动负载重心力矩发生正反转变化而导致蜗轮蜗杆机构背隙发生正反侧转变的复杂运动机构，以及受冲击载荷作用的机构。
附图说明
图1是本发明的剖视图。
图2是本发明的消隙传动机构的结构图（箭头代表第一传动轴和第二传动轴的旋转方向）。
图3是图2的A-A向剖视图。
图4是本发明的背隙消除原理图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明
参照附图：
本发明所述的双蜗杆蜗轮机构机械消隙传动装置，包括双蜗杆蜗轮机构1和消隙传动机构2，所述的双蜗杆蜗轮机构1包括第一箱体11、第二箱体12、蜗轮13和第一蜗杆组14、第二蜗杆组15，所述的蜗轮13安装在所述的第一箱体11内；所述的第一蜗杆组14、所述的第二蜗杆组15与所述的蜗轮13中心面平行布置，所述的第一蜗杆组14、所述的第二蜗杆组15的两端分别通过相应的轴承、套杯及端盖支承固定在第一箱体11上；所述的第一蜗杆组14的蜗杆由短蜗杆轴141和中间轴142构成，并且所述的短蜗杆轴141和所述的中间轴142的结合处留有间隙143；所述的第一蜗杆组14与所述的第二蜗杆组15的同侧轴端分别通过平键安装第一齿轮144、第二齿轮151；
所述的消隙传动机构2包括齿轮压紧套21、分布于齿轮压紧套两侧的第一传动轴22、第二传动轴23以及支承相应的第一传动轴22和第二传动轴23的轴承和轴承座；轴承座固定于第二箱体12上；所述的齿轮压紧套21通过夹紧盖211将所述的第一传动轴22和第二传动轴23同轴连接为一体；所述的第一传动轴22的端部和所述的第二传动轴23的端部分别装有与所述的第一齿轮144啮合的第三齿轮221和与所述的第二齿轮151啮合的第四齿轮231。
所述的第一蜗杆组14和所述的第二蜗杆组15的蜗杆同旋向。
所述的第一齿轮144、第二齿轮151、第三齿轮221和第四齿轮231均为斜齿轮。
所述的第二箱体12可以与所述的第一箱体11连为一体，也可单独使用。
所述的第一蜗杆组14和所述的第二蜗杆组15采用单端双向轴向定位方式定位。
消隙操作时，拧松齿轮压紧套21上的夹紧盖，在第一传动轴22和第二传动轴23上施加方向相反的消隙转矩，分别通过安装于第一传动轴22端部的第三齿轮221与第一蜗杆组14轴端的第一齿轮144、安装于第二传动轴23端部的第四齿轮231与第二蜗杆组15轴端的第二齿轮151实现第一蜗杆组14和第二蜗杆组15的同向转动，消除第一蜗杆组14和第二蜗杆组15的相应的蜗杆的与蜗轮13之间的背隙的目的，消除之后旋紧夹紧盖；无论由蜗轮的主轴输出的运动带负载正反向转动或摆动，以及负载重心力矩发生正反转变化，都不会出现运动失调或冲击震荡。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围的不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (5)

1.双蜗杆蜗轮机构机械消隙传动装置，其特征在于：包括双蜗杆蜗轮机构和消隙传动机构，所述的双蜗杆蜗轮机构包括第一箱体、第二箱体、蜗轮和第一蜗杆组、第二蜗杆组，所述的蜗轮安装在所述的第一箱体内；所述的第一蜗杆组、所述的第二蜗杆组与所述的蜗轮中心面平行布置，所述的第一蜗杆组、所述的第二蜗杆组的两端分别通过相应的轴承、套杯及端盖支承固定在第一箱体上；所述的第一蜗杆组的蜗杆由短蜗杆轴和中间轴构成，并且所述的短蜗杆轴和所述的中间轴的结合处留有间隙；所述的第一蜗杆组与所述的第二蜗杆组的同侧轴端分别通过平键安装第一齿轮、第二齿轮；
所述的消隙传动机构包括齿轮压紧套、分布于齿轮压紧套两侧的第一传动轴、第二传动轴以及支承相应的第一传动轴和第二传动轴的轴承和轴承座；轴承座固定于第二箱体上；所述的齿轮压紧套通过夹紧盖将所述的第一传动轴和第二传动轴同轴连接为一体；所述的第一传动轴的端部和所述的第二传动轴的端部分别装有与所述的第一齿轮啮合的第三齿轮和与所述的第二齿轮啮合的第四齿轮。
2.如权利要求1所述的双蜗杆蜗轮机构机械消隙传动装置，其特征在于：所述的第一蜗杆组和所述的第二蜗杆组的蜗杆同旋向。
3.如权利要求2所述的双蜗杆蜗轮机构机械消隙传动装置，其特征在于：所述的第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮均为斜齿轮。
4.如权利要求3所述的双蜗杆蜗轮机构机械消隙传动装置，其特征在于：所述的第二箱体可以与所述的第一箱体连为一体，也可单独使用。
5.如权利要求4所述的双蜗杆蜗轮机构机械消隙传动装置，其特征在于：所述的第一蜗杆组和所述的第二蜗杆组采用单端双向轴向定位方式定位。
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