CN110160776A - 一种蜗轮蜗杆啮合检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蜗轮蜗杆啮合检测装置，该装置包括蜗轮定位机构、蜗轮平移机构、蜗杆定位机构、蜗杆水平移动机构、蜗杆竖直移动机构、蜗杆平台锁紧机构、蜗杆机构支撑台机构、蜗杆操作台。与现有技术相比，本发明提供了一种可对不同外径尺寸的蜗轮蜗杆进行啮合检测，装置性能可靠、操作安装简便、自动化程度高、可在三维空间自由移动的蜗轮蜗杆啮合检验装置。

Description

一种蜗轮蜗杆啮合检测装置

技术领域

本发明涉及一种检验装置，尤其是涉及一种蜗轮蜗杆啮合检测装置。

背景技术

蜗轮蜗杆是现代机械中应用广泛的一种传动机构，因具有单级传动比大，传动平稳，噪声小以及能够自锁等特点，被广泛应用于工业生产中。蜗杆传动是一种典型的关键基础部件，蜗轮、蜗杆作为蜗杆传动的重要零件，蜗轮蜗杆的啮合位置在很大程度上决定了传动的性能。为了确保蜗杆传动在各自应用场合的传动准确度、工作平稳性、可靠性，对于蜗轮蜗杆啮合检测装置的研究具有重要的理论意义和工程实际意义。

对蜗轮、蜗杆进行啮合检测的目的在于判断零件是否符合相应设计要求，并根据啮合误差分析结果来推断零件生产过程中可能出现的问题。在蜗轮蜗杆设计时，二者轮齿存在一定偏角，常导致蜗轮蜗杆在装配时啮合程度不理想，体现在蜗轮蜗杆工作时可能产生异响、磨损、发热、甚至造成断齿现象，降低蜗轮蜗杆使用寿命。在现有技术中，或是将设计生产后的蜗轮与蜗杆直接装到设备中；或是通过现有的蜗轮蜗杆啮合检测装置，操作复杂、自动化程度低，导致检测时不能及时发现蜗轮蜗杆存在的误差，直到装机完成开始运行时才发现问题，造成已装配好的部件需拆除检查，浪费生产时间、成本提高，严重影响生产的正常运行。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种装置性能可靠、操作安装简便、自动化程度高、可在三维空间自由移动的蜗轮蜗杆啮合检测装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种蜗轮蜗杆啮合检测装置，包括蜗轮定位机构、蜗轮平移机构、蜗杆定位机构、蜗杆水平移动机构、蜗杆竖直移动机构、蜗杆平台锁紧机构、蜗杆机构支撑台机构、蜗杆操作台，

所述蜗轮定位机构安装在所述蜗轮平移机构上，

所述蜗杆定位机构、蜗杆水平移动机构、蜗杆竖直移动机构均与所述蜗杆操作台连接，

所述蜗杆平台锁紧机构包括锁紧把手，连接安装在所述蜗杆竖直移动机构上，

所述蜗杆竖直移动机构与所述蜗杆机构支撑台机构连接。

所述蜗轮定位机构由蜗轮托盘及装配在所述蜗轮托盘上表面的蜗轮支撑台组成。

所述蜗轮支撑台设有阶梯轴与蜗轮预留中心孔间隙配合，使蜗轮在蜗轮支撑台上能够自由旋动。

优选地，所述蜗轮平移机构包括两个托盘螺纹连接件、两根平行导轨、四个与导轨间隙配合的滑块、丝杆、丝杆支架、深沟球轴承、第一驱动马达，

两根平行导轨分别与两个滑块间隙配合，蜗轮托盘与四个滑块连接，两个托盘螺纹连接件分别安装在蜗轮托盘两侧，丝杆一端与第一驱动马达相连，丝杆穿过两个托盘螺纹连接件，第一驱动马达旋转带动丝杆运动，通过第一驱动马达正反转可实现蜗轮定位机构带动蜗轮左右移动，丝杆另一端与深沟球轴承装配连接。

更加优选地，两个托盘螺纹连接件在位置公差要求方面需保证同轴度，满足两托盘螺纹连接件与丝杆螺纹联接。

更加优选地，丝杆与第一驱动马达通过联轴器相接，所述马达驱动机构顺逆旋转带动丝杆做螺旋运动，进而实现蜗轮平移机构的径向往返移动。

优选地，所述蜗杆定位机构由分别设置在蜗杆两端的蜗杆定位件、蜗杆压紧件、对称设置在蜗杆两端的夹具、夹具托盘组成，

所述蜗杆定位件及蜗杆压紧件分别夹紧所述蜗杆的两个端部，

所述夹具包括相互连接的夹具盖和夹具座，所述夹具盖与所述蜗杆定位件及蜗杆压紧件连接，所述夹具座与所述夹具托盘螺栓联接，可通过旋转夹具盖上的螺栓调整夹具松紧。

更加优选地，所述蜗杆定位件朝向蜗杆一端设有三个两两呈120°的压片，所述蜗杆插入上述压片之间，旋转使三个压片向中心靠拢，压紧蜗杆。

优选地，所述蜗杆水平移动机构包括八个与导轨间隙配合的滑块、托盘螺纹连接件、水平丝杆、第二驱动马达、丝杠支撑座，所述蜗杆水平移动机构通过两个第二驱动马达同步异向旋转带动水平丝杆运动，实现蜗杆定位机构左右移动，间接实现蜗杆在水平方向上的移动，每个夹具托盘分别与四个滑块联接，滑块与固定在蜗杆操作台上的导轨配合，蜗杆定位机构、蜗杆水平移动机构装配在蜗杆导轨托盘上，蜗杆导轨托盘背面安装有四个滑块与固定在蜗杆操作台上的导轨配合。

优选地，所述蜗杆竖直移动机构包括蜗杆导轨托盘、手柄和竖直丝杠，移动蜗杆导轨托盘前，逆向旋转锁紧把手，旋转手柄实现蜗杆竖直移动机构上下移动，间接将移动蜗杆移至预定位置，顺时针旋转锁紧把手，对蜗杆竖直移动机构进行锁紧。

更加优选地，所述锁紧把手安装在蜗杆导轨托盘上，旋转锁紧把手，将所述蜗杆导轨托盘进一步固定，分担竖直丝杆所受竖直向下的力，延长竖直丝杆使用寿命。

更加优选地，所述手柄由两个圆环、三个筋条、一根钢制圆柱焊接而成。

所述蜗杆机构支撑台机构由三块钢板和筋板焊接而成，竖直钢板向内一侧安装有外导轨和内导轨各两个，且两两平行，外导轨用于与蜗杆导轨托盘背面四滑块配合，内导轨用于与锁紧把手配合。

对蜗轮而言，蜗轮与蜗轮支撑轴上阶梯轴间隙配合，通过第一驱动马达正反转动带动丝杆旋转，进而实现蜗轮在固定高度进行径向往返移动；对蜗杆而言，通过蜗杆定位件、蜗杆夹紧件、定位件夹具、夹具托盘内六角螺栓将蜗杆固定在蜗杆托盘上，第二驱动马达同步转动带动丝杆旋转，可实现蜗杆左右平移，正反旋转顶部手柄，蜗杆导轨托盘上下移动，间接实现蜗杆上下平移，蜗杆导轨托盘到达某预定位置时，可通过旋转锁紧把手，将平台进一步固定，分担竖直丝杆载荷。

与现有技术相比，本发明提供了一种可对不同外径尺寸的蜗轮蜗杆进行啮合检测，装置性能可靠、操作安装简便、自动化程度高、可在三维空间自由移动的蜗轮蜗杆啮合检验装置，具有以下优点：

蜗轮与蜗轮支撑轴上阶梯轴间隙配合，通过驱动马达正反转动带动丝杆旋转，进而使蜗轮可以在固定高度进行水平往返移动；蜗杆定位件将蜗杆左端定位，蜗杆加紧件将蜗杆右端定位加紧；定位件夹具、夹具托盘和内六角螺栓将蜗杆固定在两块夹具托盘上；两夹具托盘各安装有四滑块与蜗杆操作台导轨配合，将蜗杆定位在蜗杆操作台上；驱动马达同步转动带动丝杆旋转，可将蜗杆进行左右平移，正反旋转顶部手柄，蜗杆操作台上下移动，间接实现蜗杆进行上下平移；蜗杆操作台到达某预定位置时，可通过旋转锁紧把手，将平台进一步固定，分担竖直丝杆所受力，可延长竖直丝杆使用寿命，延后丝杆失效；蜗轮蜗杆啮合时，蜗杆带动蜗轮转动，上述过程中可直测蜗轮蜗杆啮合度，装置性能可靠、操作安装简便、自动化程度高，工作效率高。

附图说明

图1为蜗轮蜗杆啮合检测装置的结构示意图；

图2为蜗轮定位机构的结构示意图；

图3为蜗轮平移机构的结构示意图；

图4为蜗杆水平移动机构的结构示意图；

图5为蜗杆竖直移动机构的结构示意图；

图6为蜗杆平台锁紧机构的结构示意图；

图7为蜗杆操作台的结构示意图；

图8为蜗杆机构支撑台机构的结构示意图；

图9为第一驱动马达的结构示意图；

图10为蜗杆定位机构的结构示意图；

图11为夹具部分的结构示意图；

图12为蜗轮蜗杆啮合检测装置的立体结构示意图。

图中，1-丝杆支架、2-蜗轮、3-托盘螺纹连接件、4-导轨、5-导轨固定台、6-第一驱动马达机构、61-第一驱动马达、62-驱动马达固定座、7-工作板、8-蜗轮支撑台、9-蜗轮托盘、10-滑块、11-丝杆、12-深沟球轴承、13-夹具盖、14-矩形钢板、15-筋板、16-水平丝杆、17-第二驱动马达、18-蜗杆导轨托盘、19-夹具座、20-丝杠支撑座、21-滑块、22-锁紧把手、23-竖直丝杆、24-手柄、25-蜗杆机构支撑台、26-压片、27-蜗杆定位件、28-夹具托盘、29-蜗杆压紧件、30-蜗杆操作台、31-内导轨、32-竖直丝杠支撑座。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。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。

实施例

一种蜗轮蜗杆啮合检测装置，其结构以及所采用各机构的组成结构如图1-12所示。包括蜗轮定位机构(图2)、蜗轮平移机构(图3)、蜗杆水平移动机构(图4)、蜗杆竖直移动机构(图5)、蜗杆平台锁紧机构(图6)、蜗杆操作台(图7)、蜗杆机构支撑台机构(图8)和第一驱动马达机构6(图9)、蜗杆定位件(图10)、夹具(图11)。

上述蜗轮定位机构(图2)由蜗轮支撑台8和蜗轮托盘9组成，蜗轮支撑台8与蜗轮托盘9通过四个对角M8螺栓连接。

蜗轮定位机构安装在蜗轮螺旋平移机构上，蜗轮螺旋平移机构安装在导轨固定台5上。蜗轮螺旋平移机构包括两个托盘螺纹连接件3、两根平行的导轨4、四个与导轨间隙配合的滑块10、丝杆11、丝杆支架1、深沟球轴承12、第一驱动马达机构6，两根平行的导轨4分别与两个滑块10间隙配合，蜗轮托盘9与四个滑块通过八个M4内六角螺栓联接，两个托盘螺纹连接件3分别安装在蜗轮托盘9两侧，通过四个M6内六角螺栓固连。第一驱动马达机构6由第一驱动马达61以及驱动马达固定座62组成。丝杆11左端与第一驱动马达61相连，丝杆11与两托盘螺纹连接件3螺纹连接，第一驱动马达61旋转带动丝杆11，可通过第一驱动马达机构6正反转可实现蜗轮定位机构带动蜗轮2左右往返移动，丝杆11右端与轴承联接，深沟球轴承12与丝杆支架1通过压入法装配。

蜗杆定位机构由蜗杆定位件27、蜗杆压紧件29、夹具、夹具托盘28等零件组成，蜗杆安装时，蜗杆定位件27的轴头有三个压片26将蜗杆左端加紧将蜗杆固定与定位，蜗杆右端由蜗杆压紧件29通过挤压方式将蜗杆精确定位，蜗杆定位件27和蜗杆压紧件29分别有两个夹具盖13和夹具座19所组成的夹具进行固连，夹具座19和夹具托盘28联接，夹具盖13和夹具座19通过螺栓联接。

使用的蜗杆水平移动机构包括八个与导轨间隙配合的滑块、托盘螺纹连接件、水平丝杆16、第二驱动马达17、丝杠支撑座20，蜗杆水平移动机构通过两个第二驱动马达17同步异向旋转带动水平丝杆16运动，实现蜗杆定位机构左右移动，间接实现蜗杆在水平方向上的移动，每个夹具托盘28分别与四个滑块联接，滑块与固定在蜗杆操作台30上的导轨配合，蜗杆定位机构、蜗杆水平移动机构装配在蜗杆导轨托盘18上，蜗杆导轨托盘18背面安装有四个滑块21与固定在蜗杆操作台30上的导轨配合。

蜗杆竖直移动机构包括滑块21、手柄24、竖直丝杆23、内导轨31、竖直丝杠支撑座32，在对蜗杆导轨托盘移动前，逆向旋转锁紧把手22，旋转手柄24实现蜗杆竖直移动机构上下移动，间接移动蜗杆到预定位置，顺时针旋转锁紧把手22，对蜗杆竖直移动机构进行锁紧，转锁紧把手22的下方连接内导轨31，竖直丝杆23的下方连接竖直丝杠支撑座32。

蜗杆机构支撑台机构通过螺栓联接固定在工作板7上，其底部加工有六通孔的矩形钢板14，在长方形钢板上焊接有两筋板15和一竖直钢板，竖直钢板上方焊有含有螺纹孔的蜗杆机构支撑台25。

本发明检测原理：在需要检测的蜗轮齿面上均匀涂抹一层红丹粉，通过调整蜗轮蜗杆啮合检测装置，使蜗轮蜗杆在某固定高度啮合，将蜗轮往返旋转几周，观察被啮合齿面上红丹粉的斑点面积占齿面的百分比，若啮合齿面均有红丹粉，且接触斑点面积在轮齿上均匀分布，则认为蜗轮蜗杆啮合良好，为合格产品，反之为不合格品。

本发明提出的一种蜗轮蜗杆啮合检测装置可直接观测蜗轮蜗杆啮合度，装置性能可靠、操作安装简便、自动化程度高，工作效率高，节约生产成本。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语、“上方”、“底部”、“平行”、“中间”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蜗轮蜗杆啮合检测装置，其特征在于，该装置包括蜗轮定位机构、蜗轮平移机构、蜗杆定位机构、蜗杆水平移动机构、蜗杆竖直移动机构、蜗杆平台锁紧机构、蜗杆机构支撑台机构、蜗杆操作台(30)，

所述蜗轮定位机构安装在所述蜗轮平移机构上，

所述蜗杆定位机构、蜗杆水平移动机构、蜗杆竖直移动机构均与所述蜗杆操作台(30)连接，

所述蜗杆平台锁紧机构包括锁紧把手(22)，连接安装在所述蜗杆竖直移动机构上，

所述蜗杆竖直移动机构与所述蜗杆机构支撑台机构连接。

2.根据权利要求1所述的一种蜗轮蜗杆啮合检测装置，其特征在于，所述蜗轮定位机构由蜗轮托盘(9)及装配在所述蜗轮托盘(9)上表面的蜗轮支撑台(8)组成。

3.根据权利要求2所述的一种蜗轮蜗杆啮合检测装置，其特征在于，所述蜗轮支撑台(8)设有阶梯轴与蜗轮(2)预留中心孔间隙配合，使蜗轮(2)在蜗轮支撑台(8)上能够自由旋动。

4.根据权利要求2所述的一种蜗轮蜗杆啮合检测装置，其特征在于，所述蜗轮平移机构包括两个托盘螺纹连接件(3)、两根平行导轨(4)、四个与导轨间隙配合的滑块(10)、丝杆(11)、丝杆支架(1)、深沟球轴承(12)、第一驱动马达(61)，

两根平行导轨(4)分别与两个滑块(10)间隙配合，蜗轮托盘(9)与四个滑块连接，两个托盘螺纹连接件(3)分别安装在蜗轮托盘(9)两侧，丝杆(11)一端与第一驱动马达(61)相连，丝杆(11)穿过两个托盘螺纹连接件(3)，第一驱动马达(61)旋转带动丝杆运动(11)，通过第一驱动马达(61)正反转可实现蜗轮定位机构带动蜗轮(2)左右移动，丝杆(11)另一端与深沟球轴承(12)装配连接。

5.根据权利要求1所述的一种蜗轮蜗杆啮合检测装置，其特征在于，所述蜗杆定位机构由分别设置在蜗杆两端的蜗杆定位件(27)、蜗杆压紧件(29)、对称设置在蜗杆两端的夹具、夹具托盘(28)组成，

所述蜗杆定位件(27)及蜗杆压紧件(29)分别夹紧所述蜗杆的两个端部，

所述夹具包括相互连接的夹具盖(13)和夹具座(19)，所述夹具盖(13)与所述蜗杆定位件(27)及蜗杆压紧件(29)连接，所述夹具座(19)与所述夹具托盘(28)连接。

6.根据权利要求5所述的一种蜗轮蜗杆啮合检测装置，其特征在于，所述蜗杆定位件(27)朝向蜗杆一端设有三个两两呈120°的压片(26)，所述蜗杆插入上述压片(26)之间，旋转使三个压片(26)向中心靠拢，压紧蜗杆。

7.根据权利要求5所述的一种蜗轮蜗杆啮合检测装置，其特征在于，所述蜗杆水平移动机构包括八个与导轨间隙配合的滑块、托盘螺纹连接件、水平丝杆(16)、第二驱动马达(17)、丝杠支撑座(20)，所述蜗杆水平移动机构通过两个第二驱动马达(17)同步异向旋转带动水平丝杆(16)运动，实现蜗杆定位机构左右移动，间接实现蜗杆在水平方向上的移动，每个夹具托盘(28)分别与四个滑块联接，滑块与固定在蜗杆操作台(30)上的导轨配合，蜗杆定位机构、蜗杆水平移动机构装配在蜗杆导轨托盘(18)上，蜗杆导轨托盘(18)背面安装有四个滑块(21)与固定在蜗杆操作台(30)上的导轨配合。

8.根据权利要求1所述的一种蜗轮蜗杆啮合检测装置，其特征在于，所述蜗杆竖直移动机构包括蜗杆导轨托盘(18)、手柄(24)和竖直丝杠(23)，移动蜗杆导轨托盘(18)前，逆向旋转锁紧把手(22)，旋转手柄(24)实现蜗杆竖直移动机构上下移动，间接将移动蜗杆移至预定位置，顺时针旋转锁紧把手(22)，对蜗杆竖直移动机构进行锁紧。

9.根据权利要求8所述的一种蜗轮蜗杆啮合检测装置，其特征在于，所述锁紧把手(22)安装在蜗杆导轨托盘(18)上，旋转锁紧把手(22)，将所述蜗杆导轨托盘进一步固定，分担竖直丝杆(23)所受竖直向下的力，延长竖直丝杆(23)使用寿命。

10.根据权利要求8所述的一种蜗轮蜗杆啮合检测装置，其特征在于，所述蜗杆机构支撑台机构由三块钢板和筋板(15)焊接而成，竖直钢板向内一侧安装有外导轨和内导轨各两个，且两两平行，外导轨用于与蜗杆导轨托盘(18)背面四滑块配合，内导轨用于与锁紧把手(22)配合。