專利名稱：磨齒機雙片組合蝸輪螺旋傳動裝置的制作方法
技術領域：
磨齒機雙片組合蝸輪螺旋傳動裝置本實用新型涉及一種磨齒機螺旋運動傳動裝置，具體說是一種以伺服電機為驅動 原動機，采用具有自動消隙功能蝸輪蝸桿傳動副傳動的一種螺旋傳動裝置，用于成形磨齒 中對斜齒輪(螺旋齒輪)自動精確設定螺旋角。
背景技術：
機床裝備作為戰略性產業，一直以來受到世界各國的高度重視。精密齒形加工機 床更有“皇冠上的珍珠”工業之稱。上世紀90年代前的磨齒機幾乎都是采用展成原理工作 的，這種機床存在一定的問題，如少齒根切等。近年來，隨著數控等相關技術的發展，齒形精 密加工機床逐步由展成法加工向成形法加工過度，成形磨齒成為未來磨齒加工技術的發展 方向。成形磨齒斜齒輪加工的關鍵技術之一是螺旋角控制。傳統的螺旋運動采用純機械 傳動鏈，結構復雜，精度低，難以滿足高精度斜齒輪齒向精度的要求。近年來，隨著數控技術 的發展，機電一體化以及檢測技術的集成應用，使得高精度螺旋傳動技術升級提高成為可 能。
發明內容
本實用新型的目的是針對目前齒輪齒形成形加工技術配套需要，攻克成 形磨齒裝備零件高精度螺旋傳動這一關鍵核心技術問題，設計一種基于伺服驅動、數字控 制的自動消隙螺旋傳動裝置，從而實現斜齒輪類零件的高精度螺旋角設定，滿足高精度斜 齒輪零件的齒向精度要求。本實用新型的技術方案是一種磨齒機雙片組合蝸輪螺旋傳動裝置，包括箱體和設于箱體內的蝸輪蝸桿傳動 副、聯軸器、電機、主軸，所述傳動裝置以電機驅動，通過聯軸器、蝸輪蝸桿傳動副帶動主軸， 其特征在于所述蝸輪蝸桿傳動副中傳動蝸輪為主、副雙片組合結構，傳動蝸輪在齒部厚度 方向對稱分成兩部分，其中主蝸輪的內孔套裝在主軸的外側，主蝸輪的階梯外沿與副蝸輪 的內孔以間隙配合安裝，主蝸輪和副蝸輪間設有周向拉簧彈性消隙裝置。本實用新型的主軸通過軸承以兩端定位方式支承在箱體中，在其垂直方向處裝有 蝸桿，蝸桿通過軸承以兩端定位安裝在箱體中，蝸桿與電機通過聯軸器直接相聯，主軸上的 傳動蝸輪與蝸桿相嚙合。本實用新型的主蝸輪的階梯端面裝有擋圈。本實用新型的周向拉簧彈性消隙裝置包括螺旋拉伸彈簧、第一簧座和第二簧座， 多個螺旋拉伸彈簧分別安裝在主蝸輪和/或副蝸輪的外側面，各螺旋拉伸彈簧的兩端分別 與各自的第一簧座、第二簧座相連，各第一簧座、第二簧座通過螺紋分別與對應的主蝸輪和 /或副蝸輪相連。本實用新型的主軸的尾部安裝有編碼器。本實用新型的有益效果
3[0012]1、本實用新型采用伺服驅動、數字控制技術，可以實現任意角度的自動設定，通用 性強。2、本實用新型在主、副兩片蝸輪間設有周向彈性消隙裝置，從而在與蝸桿嚙合時 可以動態自動調整相對位置，始終保持無間隙嚙合狀態，消除蝸輪蝸桿傳動副制造側隙的 影響，傳動精度高，穩定性好。3、本實用新型主軸尾部安裝有高精度編碼器，直接對主軸實際回轉角度進行檢 測，從而可以通過系統反饋補償進一步提高分齒運動精度，形成閉環控制，分度精度高。4、伺服電機經無隙連接聯軸器與蝸桿直聯，通過蝸輪蝸桿副實現減速傳動，增大 扭矩，縮小誤差。
圖1為本實用新型電機驅動部分剖視圖。圖2為本實用新型主軸結構的剖視圖。圖3為本實用新型傳動蝸輪的剖視圖。圖4為本實用新型傳動蝸輪的軸向視圖。圖中:1、工作臺面；2、主軸；3、蝸桿；4、箱體；5、聯軸器；6、電機；7、高精度編碼器；8、傳動蝸輪；8-1、副蝸輪；8_2、擋圈；8_3、螺釘；8_4、 主蝸輪；8-5、第一簧座；8-6、拉伸彈簧；8-7、第二簧座。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。如圖1-4所示，本傳動裝置主要由箱體4和設于箱體4內的蝸輪蝸桿傳動副、聯軸 器5、電機6、主軸2等組成，以電機6驅動，通過聯軸器5、蝸輪蝸桿傳動副帶動主軸2實現 主軸回轉運動，所述蝸輪蝸桿傳動副中傳動蝸輪8采用主、副雙片組合結構，在主蝸輪8-4 和副蝸輪8-1間設有周向拉簧彈性消隙裝置。主軸2通過圓錐滾子軸承以兩端定位方式支承在箱體4中，在其垂直方向相距一 定中心距處裝有蝸桿3，蝸桿3同樣通過圓錐滾子軸承以兩端定位方式支承在箱體4中，電 機6與蝸桿3同軸安裝，并通過無隙聯軸器5直接相聯，主軸2上的傳動蝸輪8與蝸桿3相 嚙合，從而可以將電機6的運動傳遞到主軸2。傳動蝸輪8采用主、副雙片組合結構，傳動蝸輪8按正常嚙合要求在齒部厚度方向 對稱分成主、副兩部分，其中主蝸輪8-4的內孔與主軸2相配合安裝，而其階梯外園與副蝸 輪8-1的內孔按緊密動配合安裝，并在主蝸輪8-4的階梯端面裝有擋圈8-2以控制主蝸輪 8-4和副蝸輪8-1間的軸向間隙，這樣可以保持主蝸輪8-4和副蝸輪8-1的組合整體精度。主蝸輪8-4和/或副蝸輪8-1的外側面裝有多個螺旋拉伸彈簧8-6，各螺旋拉伸 彈簧8-6的兩端分別與各自的第一簧座8-5、第二簧座8-7相連，各第一簧座8-5、第二簧座 8-7通過螺紋分別與主蝸輪8-4和/或副蝸輪8-1相連。這樣拉伸彈簧8-6的作用力通過 第一簧座8-5、第二簧座8-7傳到主蝸輪8-4和/或副蝸輪8-1，使得主、副蝸輪間的輪齒始 終有相對錯位的趨勢。當蝸輪蝸桿嚙合傳動時，由于蝸輪蝸桿本身的制造誤差導致嚙合間隙或嚙合間隙產生變化時，主蝸輪8-4和副蝸輪8-1間在彈簧力作用下將產生相對周向微 量轉動，從而改變主副蝸輪間的有效齒槽寬度，與當前蝸桿嚙合齒相適應，從而實現動態無 隙傳動。主、副蝸輪外側面拉伸彈簧8-6安裝數量可以在一定范圍選擇，通過改變拉伸彈 簧8-6的實際安裝數量，可以改變主、副蝸輪間的周向預緊力，從而控制傳動剛度。主軸2尾部同軸裝有高精度編碼器7。通過連接件與主軸2相聯，實現對主軸2回 轉角度的直接檢測。主軸2前端制有莫氏錐孔接口，用于安裝調試等。本實用新型采用伺服驅動、數字控制技術，通過蝸輪蝸桿傳動副傳動主軸2，高精 度編碼器7直接檢測主軸2輸出，實現主軸2高精度螺旋運動。本實用新型未涉及部分均與現有技術相同或可采用現有技術加以實現。
權利要求一種磨齒機雙片組合蝸輪螺旋傳動裝置，包括箱體(4)和設于箱體(4)內的蝸輪蝸桿傳動副、聯軸器(5)、電機(6)、主軸(2)，所述傳動裝置以電機(6)驅動，通過聯軸器(5)、蝸輪蝸桿傳動副帶動主軸(2)，其特征在于所述蝸輪蝸桿傳動副中傳動蝸輪(8)為主、副雙片組合結構，傳動蝸輪(8)在齒部厚度方向對稱分成兩部分，其中主蝸輪(8 4)的內孔套裝在主軸(2)的外側，主蝸輪(8 4)的階梯外沿與副蝸輪(8 1)的內孔以間隙配合安裝，主蝸輪(8 4)和副蝸輪(8 1)間設有周向拉簧彈性消隙裝置。
2.根據權利要求1所述的磨齒機雙片組合蝸輪螺旋傳動裝置，其特征在于所述主軸 (2)通過軸承以兩端定位方式支承在箱體(4)中，在其垂直方向處裝有蝸桿(3)，蝸桿(3)通 過軸承以兩端定位安裝在箱體(4)中，蝸桿(3)與電機(6)通過聯軸器(5)直接相聯，主軸 (2 )上的傳動蝸輪(8 )與蝸桿(3 )相嚙合。
3.根據權利要求1所述的磨齒機雙片組合蝸輪螺旋傳動裝置，其特征在于所述主蝸輪 (8-4)的階梯端面裝有擋圈(8-2)。
4.根據權利要求1所述的磨齒機雙片組合蝸輪螺旋傳動裝置，其特征在于所述周向 拉簧彈性消隙裝置包括螺旋拉伸彈簧(8-6)、第一簧座(8-5)和第二簧座(8-7)，多個螺旋 拉伸彈簧(8-6)分別安裝在主蝸輪(8-4)和/或副蝸輪(8-1)的外側面，各螺旋拉伸彈簧 (8-6)的兩端分別與各自的第一簧座(8-5)、第二簧座(8-7)相連，各第一簧座(8-5)、第二 簧座(8-7)通過螺紋分別與對應的主蝸輪(8-4)和/或副蝸輪(8-1)相連。
5.根據權利要求1所述的磨齒機雙片組合蝸輪螺旋傳動裝置，其特征在于所述主軸 (2)的尾部安裝有編碼器(7)。
專利摘要一種磨齒機雙片組合蝸輪螺旋傳動裝置，包括箱體(4)和設于箱體(4)內的蝸輪蝸桿傳動副、聯軸器(5)、電機(6)、主軸(2)，所述傳動裝置以電機(6)驅動，通過聯軸器(5)、蝸輪蝸桿傳動副帶動主軸(2)，所述蝸輪蝸桿傳動副中傳動蝸輪(8)為主、副雙片組合結構，傳動蝸輪(8)在齒部厚度方向對稱分成兩部分，主蝸輪(8-4)的內孔套裝在主軸(2)的外側，主蝸輪(8-4)的階梯外沿與副蝸輪(8-1)的內孔以間隙配合安裝，主蝸輪(8-4)和副蝸輪(8-1)間設有周向拉簧彈性消隙裝置。本實用新型是基于伺服驅動、數字控制的螺旋傳動裝置，實現斜齒輪類零件的高精度螺旋角設定，滿足高精度斜齒輪零件的齒向精度要求。
文檔編號B23F23/00GK201720557SQ20102026228
公開日2011年1月26日 申請日期2010年7月19日 優先權日2010年7月19日
發明者左健民, 張兆祥, 張四弟, 王金凎, 胡仁禮 申請人:南京山能精密機床有限公司