CN107575536A - 具有可调整的弧侧隙的蜗轮蜗杆传动装置 - Google Patents

Abstract

蜗轮蜗杆传动装置(1)包括：壳体(8)、可旋转地支承的蜗轮(4)和在至少一个支承部位(7)上可旋转地支承的蜗杆轴(2)，其中所述支承部位(7)具有调整机构(10)以用于调整蜗轮(4)的轮‑旋转轴线(6)与蜗杆轴(2)的轴‑旋转轴线(5)之间的轴间距(17)。

Description

具有可调整的弧侧隙的蜗轮蜗杆传动装置

技术领域

本发明涉及一种具有蜗轮和蜗杆轴的蜗轮蜗杆传动装置。

背景技术

已知一种这样的用于调整不同的机械设备的蜗轮蜗杆传动装置。

尤其是在太阳能热电站中使用这样的蜗轮蜗杆传动装置，以便调整使太阳光转向到热交换器上的镜面。

为了在任何时候都能实现优化的光效率在此期望，对于镜面的调整达到高的精确度，因此通常存在如下要求，即装备具有小弧侧隙的蜗轮蜗杆传动装置。

在此，弧侧隙可以表征为蜗轮蜗杆传动装置的齿廓之间的间隙。

为此，在现有技术中目前通常基于确定的制造公差如此使蜗轮和蜗杆轴配对，使得产生小的弧侧隙。

然而，这具有如下缺点，即必须提前提供大数量的蜗轮和蜗杆轴，以便最好地选择要配对的部件。

为了减小弧侧隙，在现有技术中同样已知，为蜗杆轴和/或蜗轮设置专门的齿轮几何形状、例如双齿部。但这在制造中明显较昂贵。

发明内容

因此，本发明的任务是提供一种上述类型的蜗轮蜗杆传动装置，所述蜗轮蜗杆传动装置成本有利并且牢固并且具有小的弧侧隙。

所述任务按照本发明通过具有权利要求1的特征的蜗轮蜗杆传动装置解决。

本发明现在基于如下认识：可以通过如下方式增大弧侧隙，即，将蜗杆轴从蜗轮的齿部拉出来；可以通过如下方式减小弧侧隙，即，将蜗杆轴更深地移入到蜗轮的齿部中。

为此按照本发明，可调整在蜗轮的旋转轴线与蜗杆轴的旋转轴线之间的轴间距，其中蜗杆轴能在径向方向上相对蜗轮可动地调整地支承。

由此能以简单的方式调整蜗轮蜗杆传动装置的弧侧隙。因此，蜗杆轴和蜗轮可以制造和/或成本优化地啮合。基于弧侧隙的可调整性而无需再进行部件配对。因此无需再提前提供大数量的部件。

通常在安装传动装置时仅需调整间隙一次。但由于磨损或者磨合运转过程可能也需再调整弧侧隙。利用按照本发明的传动装置于是在任何时候都能重新调整弧侧隙。

在本发明的一种有利的实施方式中，所述蜗杆轴在两个支承部位上、优选在蜗杆两侧旋转支承。在每个支承部位上可以一同存在调整件，在所述调整件中旋转支承蜗杆轴。所述调整件可以圆柱形地构造并且可旋转地支承在壳体的适配的孔中。于是可以通过螺栓或类似的固定机构来确定位置。

所述调整件在本发明的一种有利的实施方式中构造为具有偏心孔的螺纹环，在所述螺纹环中可旋转地支承蜗杆轴。于是可以通过旋转调整件能改变所述轴间距。

为了在该实施方式中调整弧侧隙，仅需旋转相应的螺纹环，以便借助于偏心使蜗杆轴更靠近蜗轮或更远离蜗轮地设置、即减小或增大构件的轴间距。

优选地，所述蜗轮蜗杆传动装置具有在其中可旋入螺纹环的壳体。

在本发明中可以使用不同类型的蜗杆轴支承件、尤其是锥形滚子轴承。

在本发明的一种特别节约空间的实施方式中，为了旋转支承蜗杆轴，在每个支承部位上存在轴向轴承和径向轴承。在此优点在于：在输出轴上较高的抗扭性进而在输出轴和/或蜗轮上具有较高负载时能达到的角度位置具有较高的精确度。

于是在符合目的的实施方式中，所述径向轴承设置在螺纹环中，而所述轴向轴承处于螺纹环和蜗杆轴的径向突出部之间。

为了调整在所述两个轴向轴承之间的距离并且为了相同地定向螺纹环的偏心，符合目的的是：至少在一个支承部位上在螺纹环和轴向轴承之间设置至少一个调整垫片。代替调整垫片同样可以使用具有不同规格的螺纹环、尤其是相对于螺纹的偏心距位置、螺纹的长度和/或切口的不同规格。

轴承可以任意构造，如构造为球轴承。优选地，所述径向轴承和/或轴向轴承构造为滚针轴承、尤其是滚针座环。由此所述支承件特别紧凑。

为了调整弧侧隙，符合目的的是：如此实现偏心距，使得弧侧隙能被调整1.5mrad。尤其有利的是，如此小地选择偏心距，使得旋转螺纹环180°能用于调整弧侧隙。

由此可以如此定向所述两个螺纹环，使得它们的孔轴线相一致并且由此阻止蜗杆轴支承件的倾斜，有利的是，在所述螺纹环上分别在确定的位置上与偏心距相关地设置至少一个标记。

此外，本发明包括一种用于调整在按照本发明的蜗轮蜗杆传动装置中的弧侧隙的方法，在此，从基础调整出发重复执行以下方法步骤，直到达到期望的弧侧隙：

a)检查在蜗杆轴和蜗轮之间的弧侧隙；

b)通过改变在蜗轮的旋转轴线和蜗杆轴的旋转轴线之间的相对于蜗轮的径向轴间距来调整弧侧隙。

在本发明的另一实施方式中，在步骤b)中为了改变轴间距而调整在其中支承蜗杆轴的至少一个偏心孔。由此可以在蜗杆的两侧彼此定向偏心孔并且能通过调整垫片来改动蜗杆支承件的轴向压紧。

紧接着可以规定：在步骤b)中为了改变轴间距而调整、尤其是彼此同步地调整在其中优选在蜗杆两侧支承蜗杆轴的两个偏心孔。

总体上，在步骤b)中通过如下方式增大弧侧隙，即，将蜗杆轴的齿部从蜗轮的齿部移出，和/或通过如下方式减小弧侧隙，即，将蜗杆轴的齿部朝蜗轮的齿部移入。

附图说明

以下根据优选的实施例参照附图进一步阐述本发明。其中：

图1示出按照本发明的蜗轮蜗杆传动装置的剖视图；以及

图2示出图1中支承部位的详细视图。

具体实施方式

在图1中示出整体上标记为1的蜗轮蜗杆传动装置的剖视图。蜗轮蜗杆传动装置1具有传动装置壳体8，在其中设置有具有蜗杆3的蜗杆轴2和与蜗杆3啮合的蜗轮4。蜗杆轴2具有垂直于蜗轮4的轮-旋转轴线6的轴-旋转轴线5。在图中，轮-旋转轴线6垂直于纸平面，因此轮-旋转轴线6通过蜗轮4的两条对称轴线的交叉点表明。

蜗杆3设置在蜗杆轴2上，由此也与蜗轮4实现啮合。

在蜗杆轴2的两个端部上分别设置有一个支承部位7，在所述支承部位上可旋转地支承蜗杆轴2。

所述两个支承部位7原则上相同地构造，因此支承部位7的以下描述原则上适用于两个支承部位7。

图2详细地示出支承部位7。在每个支承部位7上壳体8具有一带有内螺纹26的圆柱形壳体开口9。在该内螺纹26中旋入带有外螺纹27的螺纹环10。在该示例中，外螺纹27设置在螺纹环10的靠外的轴向端部11上并且大致具有螺纹环10的轴向长度的三分之一。在螺纹环10的没有外螺纹27的轴向区段上，在螺纹环10上设置有径向槽12(图1)，在所述径向槽中嵌入有O形圈13或者另一用于遮盖壳体8的遮盖件。

螺纹环10具有相对于壳体开口9的开口轴线14以偏心距E径向偏移的孔15。在该孔15中设置有径向轴承16，蜗杆轴2可旋转地支承在所述径向轴承中。径向轴承16在示例中是滚针座环(Nadelkranz)，由此实现小的结构高度。不过也可以使用任意其他的滚动或滑动轴承。

偏心距E定义为壳体开口9的孔轴线14与孔15的与轴-旋转轴线5一致的孔轴线24之间的距离。所述偏心距优选如此选择，使得旋转螺纹环180°能用于调整1.5mrad的弧侧隙。

蜗杆3与蜗轮4之间的弧侧隙能通过改变轴间距17来调整。因此按照本发明可以通过改变蜗轮4的轮-旋转轴线6与蜗杆轴2的轴-旋转轴线5之间的轴间距17来改变蜗杆3与蜗轮4之间的弧侧隙。

在示出的实施方式中，能通过旋转螺纹环10来改变所述轴间距17。在其中支承蜗杆轴2的偏心孔15于是引起轴间距17的改变。

螺纹环10在孔15中在靠内的轴向端部18上具有径向向内突出的边缘19，径向轴承16轴向设置在所述边缘上，但所述边缘不与轴2接触。

蜗杆轴2具有径向台阶20，所述径向台阶对置于螺纹环10的内端面21并且作为贴靠面22用于贴靠轴向轴承垫片。在该贴靠面22和端面21之间设置有轴向轴承23。在示例中所述轴向轴承23也构造为滚针轴承，以便能实现尽可能紧凑的结构。所述轴向轴承23在此包括两个止推垫片和一个滚针座环。当然轴向轴承也可以是一种任意的滚动或滑动轴承。

所述两个轴向轴承23通过螺纹环10相对于贴靠面22压紧。所述两个螺纹环10必须彼此相对精确地如此定向，使得它们相应的孔轴线24对准。

如在图2中示出地那样，在一个或者两个支承部位7上在贴靠面22与轴向轴承23之间和/或在轴向轴承23与螺纹环10的端面21之间嵌入一个调整垫片28用于调整蜗杆轴的轴向压紧。如果必要也可以使用多个调整垫片28。为了支持所述两个螺纹环10的精确定向，可以在螺纹环10上分别设置一个关于偏心距的标记。

在两个支承部位7上通过盖25或者合适的遮盖件来遮盖开口9，通过所述遮盖件阻止污染物和/或水的进入和/或阻止润滑油的流出。

本发明示出一种蜗轮蜗杆传动装置1包括：壳体8、可旋转地支承的蜗轮4和在至少一个支承部位7上可旋转地支承的蜗杆轴2，其中所述支承部位7具有调整机构以用于调整蜗轮4的轮-旋转轴线6与蜗杆轴2的轴-旋转轴线5之间的轴间距17。

为了在按照本发明的蜗轮蜗杆传动装置1中能调整蜗杆3与蜗轮4之间的弧侧隙可实施以下方法。首先完整地安装蜗轮蜗杆传动装置1。在此应注意：将所述两个螺纹环10精确地如此定向，使得它们的孔轴线24相同。

安装之后确定蜗杆3与蜗轮4之间的弧侧隙。为此已知有多种途径，在此不再进一步研究。

如果当前的弧侧隙不等于期望的目标弧侧隙，则同步地旋转所述两个螺纹环10。通过蜗杆轴2在螺纹环10中的孔15内的偏心位置，轴-旋转轴线5和轮-旋转轴线6之间的轴间距17由此得到改变。根据旋转方向由此在蜗杆3与蜗轮4之间的轴间距17变大或变小。在变大的轴间距的情况下弧侧隙变大，而在变小的轴间距的情况下弧侧隙变小。

在调整之后重新测量弧侧隙并且可能重新进行调整。一直重复该方法，直到达到期望的弧侧隙。

蜗轮蜗杆传动装置1包括壳体8、可旋转地支承的蜗轮4和在至少一个支承部位7上可旋转地支承的蜗杆轴2，其中所述支承部位7具有调整机构10以用于调整蜗轮4的轮-旋转轴线6与蜗杆轴2的轴-旋转轴线5之间的轴间距17。

附图标记列表：

1 蜗轮蜗杆传动装置

2 蜗杆轴

3 蜗杆

4 蜗轮

5 轴-旋转轴线

6 轮-旋转轴线

7 支承部位

8 轴承壳体

9 壳体开口

10 螺纹环

11 螺纹环的靠外的轴向端部

12 槽

13 O形圈

14 孔轴线

15 偏心孔

16 径向轴承

17 轴间距

18 螺纹环的靠内的轴向端部

19 边缘

20 径向突出部

21 端面

22 贴靠面

23 轴向轴承

24 孔轴线

25 遮盖件

26 内螺纹

27 外螺纹

28 调整垫片

E 偏心距

Claims (12)

1.蜗轮蜗杆传动装置(1)，其包括蜗轮(4)和蜗杆轴(2)，其特征在于，在蜗轮(4)的轮-旋转轴线(6)与蜗杆轴(2)的轴-旋转轴线(5)之间的轴间距(17)是可调整的，在此蜗杆轴(2)在径向方向上相对蜗轮(4)可调整地支承。

2.根据权利要求1所述的蜗轮蜗杆传动装置(1)，其特征在于，所述蜗杆轴(2)在两个支承部位(7)上、优选在所述蜗杆轴(2)的蜗杆(3)的两侧旋转支承，尤其是，在每个支承部位(7)上设置有可旋转的调整件、尤其是螺纹环(10)，所述调整件、尤其是螺纹环具有偏心孔(15)，在所述偏心孔中可旋转地支承蜗杆轴(2)。

3.根据权利要求1或2所述的蜗轮蜗杆传动装置(1)，其特征在于，所述蜗轮蜗杆传动装置(1)具有带有圆柱形开口(9)的壳体(8)，螺纹环(10)可旋入到所述壳体中。

4.根据权利要求1至3之一所述的蜗轮蜗杆传动装置(1)，其特征在于，为了旋转支承蜗杆轴(2)，在每个支承部位(7)上存在轴向轴承(23)和径向轴承(16)。

5.根据权利要求1至4之一所述的蜗轮蜗杆传动装置(1)，其特征在于，至少在一个支承部位(7)上在螺纹环(10)和轴向轴承(23)之间设置有至少一个调整垫片(28)。

6.根据权利要求1至5之一所述的蜗轮蜗杆传动装置(1)，其特征在于，所述轴承(16、23)构造成滚针轴承。

7.根据权利要求1至6之一所述的蜗轮蜗杆传动装置(1)，其特征在于，在所述螺纹环(10)上分别在确定的位置上与偏心距相关地设置至少一个标记。

8.用于调整根据权利要求1至7之一所述的蜗轮蜗杆传动装置(1)中的弧侧隙的方法，其特征在于，从基础调整出发重复执行以下方法步骤，直到达到期望的弧侧隙：

a)检查在蜗杆轴(2)和蜗轮(4)之间的弧侧隙；

b)通过改变在蜗轮(4)的轮-旋转轴线(6)和蜗杆轴(2)的轴-旋转轴线(5)之间的轴间距(17)来调整弧侧隙。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在步骤b)中为了改变轴间距(17)而调整至少一个偏心孔(15)，在所述偏心孔中支承有蜗杆轴(2)。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，在步骤b)中为了改变轴间距(17)而调整、尤其是彼此同步地调整两个偏心孔(15)，在所述偏心孔中优选在蜗杆(3)两侧支承蜗杆轴(2)。

11.根据权利要求8至10之一所述的方法，其特征在于，在步骤b)中在蜗杆轴(2)的蜗杆(3)的两侧同步调整所述螺纹环。

12.根据权利要求8至11之一所述的方法，其特征在于，在步骤b)中通过如下方式增大弧侧隙，即，将蜗杆轴(2)的齿部从蜗轮(4)的齿部移出，或者通过如下方式减小弧侧隙，即，将蜗杆轴(2)的齿部朝蜗轮(4)的齿部移入。