CN103671730B - 一种适应真空低温的传动机构 - Google Patents

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Abstract

一种适应真空低温的传动机构，包括蜗杆、端盖、轴承支座、定位端盖、推力球轴承、调心球轴承、调隙垫片、垫圈和内六角螺钉，所述蜗杆作为主传动轴，与推力轴承、调心球轴承采用公差配合，当蜗杆转动时，采用推力轴承与调心球轴承组合能够有效调整蜗杆的传动精度；定位端盖与轴肩实现对推力轴承外圈的轴向固定，并通过调隙垫片调整推力轴承的预紧力；调心球轴承安装在轴承支座内，外圈与轴承支座内圈配合，通过定位端盖以及端盖实现对调心球轴承外圈的轴向固定，通过内六角螺钉、垫圈调节定位端盖的预紧力，实现对调心球轴承的轴向固定。本发明装置提高了传动装置的精度及可靠性，且适应各种不同的真空测试室，具有一定的通用性。

Description

一种适应真空低温的传动机构
技术领域
本发明涉及一种传动机构，更具体地说，涉及一种真空低温试验使用的传动装置。
背景技术
真空低温下使用传动机构在国内外没有类似说明或报道。卫星运动转台是模拟卫星轨道运行工况的重要设备之一，它利用一级或多级变向传动机构，实现卫星在轨运行时不同位置具有的不同的吸热和散热面积的状态变化，更为有效、真实地模拟卫星在轨的运行状态。传动装置是运动模拟器的关键机构。但传动机构在低温真空条件下，由于无法使用脂、油等润滑方式及加工、低温变形引起的误差，从而带来效率低、转矩大、齿面磨损大、轴承寿命低等问题。
发明内容
本发明针对上述现有技术中存在的缺陷，提出一种适应真空低温的传动机构，具备重量轻、强度高、阻力小、传动比大、对中性好和安装方便的特点。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种适应真空低温的传动机构，包括蜗杆、端盖、轴承支座、定位端盖、推力球轴承、调心球轴承、调隙垫片、垫圈和内六角螺钉，所述蜗杆作为主传动轴，与推力轴承、调心球轴承采用公差配合，当蜗杆转动时，通过推力轴承与调心球轴承的组合调整蜗杆的传动精度，定位端盖与蜗杆上的轴肩实现对推力轴承外圈的轴向固定，并通过调隙垫片调整推力轴承的预紧力，调心球轴承安装在轴承支座内，外圈与轴承支座内圈配合，通过定位端盖以及端盖实现对调心球轴承外圈的轴向固定，通过内六角螺钉、垫圈调节定位端盖的预紧力，实现对调心球轴承的轴向固定。
所述蜗杆一侧设置有用于连接驱动装置的普通平键和紧固螺钉。
所述蜗杆材料是合金结构钢。
所述端盖材料是铬-镍不锈钢。
所述轴承支座材料是铬-镍不锈钢，并采用整体式加工方式。
所述定位端盖材料是铬-镍不锈钢，所述定位端盖与推力轴承座圈采用间隙配合。
所述推力轴承为两个，左右各一个。
所述调心球轴承为两个，左右各一个。
本发明具有的有益效果如下：
1、解决了真空低温下无油传动问题。
2、操作过程方便、可以节省试验的时间和人力。
3、结构简单，经济效益可观。
本发明所述传动装置适用于小转矩、传动比大、低转速、传动较平稳的运动机构。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本发明所提供的传动机构的结构示意图；
图2是本发明中蜗杆的结构示意图；
图3是本发明传动机构的运动结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
图1～图2所示，本发明所提供的真空低温自适应变向传动结构示意图，主要由蜗杆1、端盖2、轴承支座3、定位端盖4、推力轴承5、调心球轴承6、调隙垫片7、垫圈8、内六角螺钉9组成。
蜗杆1材料是合金结构钢（35CrMo），零件加工过程中经调制处理，HRC55～55，具有很好的韧性和稳定性，其强度和刚度也很高。该材料在高温下有较高的蠕变强度与持久强度，低温至-100℃，有很高的静力强度、冲击韧性及极高的疲劳强度，能够承受冲击、弯矩、高载荷工况。蜗杆界面尺寸：模数m=3.5，蜗杆头数Z1=1，压力角α=20°。
端盖2选用使用广泛的铬-镍不锈钢（0Cr18Ni9），具有良好的耐蚀性、耐热性，无磁性，使用温度范围-196℃～800℃，端盖与轴承支座螺钉紧固，起到固定调心轴承外圈的作用。
轴承支座3材料是铬-镍不锈钢（0Cr18Ni9），轴承支座要求孔的直径相对误差小于0.005mm，保证安装后轴的同轴度不下降，轴承支座采用整体加工方式，保证底座水平度，利于装配时的误差控制。轴承座孔与推力轴承外圈的配合采用基轴制，座孔与轴承外圈为过渡配合，采用J7公差带配合。
定位端盖4材料是铬-镍不锈钢（0Cr18Ni9）。定位端盖与推力轴承座圈采用间隙配合，定位端盖内径基本偏差为上偏差，下偏差为零。调心轴承外圈一侧通过定位端盖固定，满足使用要求。
推力轴承51000型11系列总共2个，左右各一个。这样布置能够有效的减小不同转向下产生的轴向力，减小推力轴承与蜗杆轴之间的摩擦，提高轴承在固体润滑状态下的使用寿命；推力轴承采用固体二硫化钼润滑，喷涂时先用丙酮清洗，确保轴承表面无油后，再行喷涂，喷涂时要保证钢球表面润滑均匀。推力轴承轴圈内径采用基孔制，基本偏差为下偏差，上偏差为零，轴采用J6基孔制的过渡配合；轴肩粗糙度优于0.8ｕm，蜗杆轴表面粗糙度优于1.6。推力轴承的尺寸是：能够保证转动机构的稳定运行。
调心球轴承10000型02系列总共2个，左右各一个。这样布置是为了减小安装及低温变形导致的轴的挠曲形变引起的同轴度误差，调心球轴承也能够减小轴承座孔加工中未能满足严格同轴度的影响。调心球轴承使用固体二硫化钼润滑，喷涂时先用丙酮清洗，确保轴承表面无油后，再行喷涂，喷涂时要保证钢球表面润滑均匀。轴承内径采用基孔制，基本偏差为下偏差，上偏差为零，轴采用j6的过渡配合；调心球轴承外圈通过端盖固定。调心球轴承的尺寸是：能够保证转动系统转动轻松灵活。
修正垫片7选用不锈钢（0Cr18Ni9），厚度为0.1mm，装配时根据实际需要使用，满足推力轴承对最小预紧力的要求。修正垫片的尺寸是：
垫圈8选用材料（1Cr18Ni9Ti）,紧定螺钉9选用碳钢材料，尺寸M4×16。
蜗杆1一侧19轴端，开有宽度5mm键槽及紧固螺孔，采用套筒联轴器可以与驱动装置连接。驱动装置带动蜗杆转动。蜗杆1在结构上有一个35㎜轴肩，轴肩表面粗糙度要求优于0.8μm，防止应力集中，在加工中保证25㎜的外圆和蜗杆同轴度在0.01㎜，轴面表面粗糙度优于1.6μm，能够保证转动系统转动轻松灵活。
普通A型平键10材料为45钢，平键宽度及高度均为负偏差，轴键槽宽度采用公差带N9的正常配合，与联轴器彀采用公差带Js9的正常配合，普通A型平键尺寸是： 能够保证转动系统轻松灵活。
紧固螺钉11材料为碳钢，采用紧固螺钉实现轴向固定，紧固螺钉的尺寸是：（M5×8），能够保证转动系统轻松灵活。
传动机构运动结构示意图如图3所示。在传动机构安装完毕后，蜗杆1与涡轮13的中心距是90mm，蜗杆为主动，蜗杆受到驱动装置驱动后转动，带动涡轮转动；涡轮及蜗杆间的润滑采用固体润滑方式，这里选用二硫化钼润滑工质，在真空条件下无污染，喷涂啮合面时首先要用丙酮清洗喷涂面除去杂质，喷涂要尽量均匀。
本发明装置提高了传动装置的精度及可靠性，且适应各种不同的真空测试室，具有一定的通用性。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种适应真空低温的传动机构，其特征在于，包括蜗杆、端盖、轴承支座、定位端盖、推力轴承、调心球轴承、调隙垫片、垫圈和内六角螺钉，所述蜗杆作为主传动轴，与推力轴承、调心球轴承采用公差配合，当蜗杆转动时，通过推力轴承与调心球轴承的组合调整蜗杆的传动精度，定位端盖与蜗杆上的轴肩实现对推力轴承外圈的轴向固定，并通过调隙垫片调整推力轴承的预紧力，调心球轴承安装在轴承支座内，外圈与轴承支座内圈配合，通过定位端盖以及端盖实现对调心球轴承外圈的轴向固定，通过内六角螺钉、垫圈调节定位端盖的预紧力，实现对调心球轴承的轴向固定。
2.根据权利要求1所述的适应真空低温的传动机构，其特征在于，所述蜗杆一侧设置有用于连接驱动装置的普通平键和紧固螺钉。
3.根据权利要求1所述的适应真空低温的传动机构，其特征在于，所述蜗杆材料是合金结构钢。
4.根据权利要求1所述的适应真空低温的传动机构，其特征在于，所述端盖材料是铬-镍不锈钢。
5.根据权利要求1所述的适应真空低温的传动机构，其特征在于，所述轴承支座材料是铬-镍不锈钢，并采用整体式加工方式。
6.根据权利要求1所述的适应真空低温的传动机构，其特征在于，所述定位端盖材料是铬-镍不锈钢，所述定位端盖与推力轴承座圈采用间隙配合。
7.根据权利要求1所述的适应真空低温的传动机构,其特征在于，所述推力轴承为两个，左右各一个。
8.根据权利要求1所述的适应真空低温的传动机构,其特征在于，所述调心球轴承为两个，左右各一个。
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