專利名稱：大徑套裝蝸桿的制作方法
技術領域：
本發明屬機械工程，涉及傳動裝置，特別是蝸桿的結構。由于本發明以“D”作為“徑”的代號，故亦名大D套裝蝸桿。
蝸桿結構的現有技術是1整體結構整體結構是將蝸桿與轉軸合為一個整體，是當前普遍采用的一種結構，它存在如下的缺陷1·1由于軸的長度和直徑要與各種不同的機械配合，以致有關蝸桿的標準只能局限于齒部，限制了標準化的程度，阻礙了蝸桿的通用化，由此而來是只能分散制造，制約了蝸桿質量的提高和生產成本的控制。
1·2一般引起蝸桿失效的原因多屬齒部磨損，而對于整體結構的蝸桿，齒部一旦磨損，就需更換和報廢整條蝸桿，形成材料和工時的浪費。
1·3由于整體的蝸桿要同時承受軸向力和徑向力，以致只能用碳鋼制造，而為了防止膠合失效，就需用銅制造蝸輪，蝸輪的體積較大，每年要消耗大量的銅，銅的資源較少，價格較高，引起成本的增加。
2“套裝結構”套裝結構作為一種技術方案，早已出現，但在實際的生產領域，在現有的機械產品中，卻極少見到。
2·1 極少見到的原因是套裝蝸桿需要較大的直徑(主要指齒根圓直徑)，而現有的、即標準系列的蝸桿的直徑普遍偏小，如模數ms＝5、蝸桿直徑系數q＝12的蝸桿，齒根圓直徑只有48mm，若采用套裝結構，即使盡量減少其軸的直徑，如從48mm減少到30mm，其根軸比也只有48/30＝1·6，仍然未能達到套裝所需的最小根軸比、即1·7的要求。
根軸比是蝸桿套的齒根圓直徑與軸徑之比，因為齒根圓直徑取決于模數，根軸比就成了表示一定模數的套的相對厚度，及強度，若根軸比太小，就說明套壁偏薄，強度不足，再加鍵槽的削弱，套壁所能承受的扭矩，將小于齒部所能輸送的扭矩，使蝸桿套各個部位的強度失去均衡，以致模數不再能作為表示蝸桿強度的參數，造成設計和使用上的混亂。
2·2在現有的技術資料中，有關蝸桿的“套裝結構”的介紹，只存在簡短的概述性質的文字和簡介性質的草圖，在這些文字和草圖中2·2·1未見標注尺寸、應用實例、產品、系列及標準，對于這種狀況，應視為受阻于現有蝸桿的直徑與根軸比之間的矛盾，而無法逾越。
2·2·2現有草圖的軸為圓柱形。
2·2·3未見有關蝸桿套與軸的聯接方法和緊固裝置的介紹。
2·2·4目前有關機械的各種《設計手冊》，均未列入蝸桿的套裝結構。
2·3如果上述屬實，且分析可以成立，則現有的關于“套裝結構”的方案，僅屬一種設想，尚存在關鍵性的技術難點(蝸桿直徑不足)，尚不具備付諸生產的技術條件(結構設計)，欠缺實用性，不足以稱為現有技術。
本發明的目的是要提供一種蝸桿的套裝結構，及其系列，以實現和促進套裝蝸桿的應用與發展，提高蝸桿標準化的程度和實現其通用化，為蝸桿的制造和維修提供方便。
當蝸桿套一旦實現標準化和通用化，即可進行專業生產，使其進入流通市場，這樣一來，不僅能為傳動機械的制造和維修提供方便，還能有效地提高社會和企業的經濟效益。
本發明還提出用銅制造蝸桿套，并相應地改用鋼制造蝸輪，以期降低成本及減少貴重金屬的消耗。
本發明是這樣實現的1采用《大D蝸桿和蝸輪的設計與滾切方法》。
1·1 按齒輪滾刀(刀)的模數(m)和螺旋升角(λ)，計算和設計蝸桿套的分度圓直徑(D)。在計算時僅用模數的計算值(m)，螺旋升角(λ刀)改用正切(tg)三角函數值，其公式為D＝ (m刀)/(tgλ刀)1·2用齒輪滾刀滾切與蝸桿套配對的蝸輪，為此，要按齒輪滾刀設計蝸輪的齒頂圓弧半徑(R)。
由于齒輪滾刀的直徑較大，故能滿足套裝結構所需根軸比的要求，由此解決長期以來在實現和應用套裝結構上的技術難點。
當模數m＝5，大D套裝蝸桿的齒根圓直徑為φ63.94mm，明顯的大于標準蝸桿的齒根圓直徑φ48mm。設蝸桿軸的直徑為φ37mm，則根軸比為63.94/37＝1.73，大于1.7，能滿足該模數所需的套的強度。與標準蝸桿比較，直徑系數q＝10的標準蝸桿，其齒根圓直徑為φ38mm，僅比φ37大1mm，兩者的徑向強度大致相同。
2結構2·1將現有的整體蝸桿分解為由5個零件組成的套裝蝸桿，這5個零件是蝸桿套、蝸桿軸、平鍵、圓螺母和圓螺母止動墊圈。
2·2蝸桿套的內孔采用圓錐形，錐孔與蝸桿軸中段的錐體配合，孔與軸的錐度均為1∶50。按錐孔的小頭直徑計算，根軸比均可等于或大于1.7。
2·3蝸桿套與蝸桿軸的聯接件和緊固件采用普通平鍵、圓螺母和圓螺母止動墊圈。
3材料3·1本發明提出用銅制造蝸桿套，也可用耐磨材料或鋼制造。
3·2當用銅制造的蝸桿套，與其配對的蝸輪則可用鋼或鑄鋼制造，在用鋼或鑄鋼制造蝸輪時，廢除蝸輪齒圈結構。
4系列4·1對應(工廠標準)所規定的齒輪滾刀，組成大D套裝蝸桿的“Ⅰ型”系列。
4·2對應(GB6083-85)所規定的“Ⅱ型”齒輪滾刀，組成大D套裝蝸桿的“Ⅱ型”系列。
本發明將表現出以下積極效果1由于大D套裝蝸桿采用了齒輪滾刀的基本尺寸，具有較大的直徑，突破了有關實現套裝結構的長期存在的技術障礙，使其從一種技術上的設想，成為“能夠制造或者使用，并且能夠產生積極效果”的機械產品。
2由于大D套裝蝸桿采用了齒輪滾刀加工與其配對的蝸輪，而不需另外增添滾刀的品種，所以2·1便于推廣應用;
2·2既方便制造，又便于維修;
2·3可將蝸桿的頭數增至6～18頭，使傳動比降至1.55～4.66，替代齒輪傳動;
2·4可采用蝸輪副的油涵結構。
3由于套裝結構使蝸桿套成為一個單獨的零件，從而可以提高蝸桿套的標準化程度和實現通用化，成為標準件，所以3·1能實施蝸桿套的專業化生產，并進入流通渠道，提高產品質量和經濟效益;
3·2當蝸桿套進入流通渠道，將會進一步便于蝸桿機構的維修，一旦蝸桿套失效，只需換上一個。
3·3為簡化設計和繪圖創造條件，蝸桿只需畫一條軸、再標出蝸桿套的型號。
4由于可以用銅制造蝸桿套，并改用鋼制造蝸輪，所以4·1可明顯的降低銅耗(蝸桿套明顯的小于蝸輪或蝸輪齒圈的重量);
4·2可免去蝸輪齒圈結構，從而降低工時成本。
為了更加明顯的說明大D套裝蝸桿的結構，以下特用《表1》、《表2》為實施例，結合《附圖
一》和《附圖二》作進一步說明1附表1·1《表1》是《大D套裝蝸桿(Ⅰ型)主要尺寸》，該(Ⅰ型)是對應(工廠標準)所規定的“Ⅱ型”齒輪滾刀設計。
1·2《表2》是《大D套裝蝸桿(Ⅱ型)主要尺寸》，該(Ⅱ型)是對應(GB6083-85)所規定的齒輪滾刀設計。
1·3在以上兩表中只提供了蝸桿套的分度圓直徑，其余如齒頂圓直徑、齒根圓直徑、中心距、導程等，均與普通(標準)蝸桿的計算公式相同。
1·4蝸桿套的內孔均為錐形孔，錐度均為1∶50，表中所標注的“φ小”指錐孔的小頭直徑，錐度均按(GB157-83)進行設計。
1·5鍵槽為普通平鍵鍵槽，按(GB1095-79)進行設計。
2附圖2·1《圖一》為大D蝸桿套的結構圖，圖中各代號與附表一致。
2·2《圖二》為大D套裝蝸桿的結構圖，其中(1)為蝸桿軸，(2)為蝸桿套，(3)為平鍵，(4)為圓螺母止動墊圈，(5)為圓螺母。
2·3圓螺母和圓螺母止動墊圈的公稱直徑(d)比蝸桿套錐孔的小頭直徑(φ小)小1mm，即d＝φ小-1(mm)。
權利要求
1.大D套裝蝸桿屬機械工程，用于傳動裝置，本發明的特征是a采用《大D蝸桿和蝸輪的設計與滾切的方法》；b將現有的整體蝸桿，改為由蝸桿套、蝸桿軸、平鍵、圓螺母和圓螺母止動墊圈等五個零件組成的套裝結構的蝸桿。
2.根據權利要求1所述的蝸桿套，其特征是內孔為圓錐形。
3.根據權利要求1所述的蝸桿套，其特征是用銅制造，也可用耐磨材料或鋼制造。
4.根據權利要求1所述的套裝蝸桿，其特征是用普通平鍵將蝸桿套與蝸桿軸相互聯接。
5.根據權利要求1所述的套裝蝸桿，其特征是用圓螺母和圓螺母止動墊圈，將蝸桿套與蝸桿軸緊固為一體。
6.根據權利要求1、5所述的圓螺母，其特征是圓螺母的公稱直徑比蝸桿套錐孔的小頭直徑(φ小)小1mm。
7.根據權利要求1、5所述的圓螺母止動墊圈，其特征是圓螺母止動墊圈的公稱直徑與圓螺母的公稱直徑相同。
全文摘要
大徑套裝蝸桿是將現有的整體蝸桿，改為由蝸桿套、蝸桿軸、平鍵、圓螺母和圓螺母止動墊圈等五個零件所組成的套裝結構的蝸桿。當蝸桿套成為一個單獨的零件，就為其進入標準件和通用件的行列、以及組織專業生產、進入流通渠道，創造了條件，將有利于制造，又便于維修，提高社會和企業的經濟效益。蝸桿套可用銅或耐磨材料制造，而用鋼制造蝸輪，將會明顯的降低成本和銅耗。由于與大徑蝸桿套配對的蝸輪，是采用現有的齒輪滾刀進行加工，就進一步的方便于制造和維修，便于迅速推廣，具有較高的實用性。
文檔編號F16H55/22GK1045293SQ8910126
公開日1990年9月12日 申請日期1989年3月3日 優先權日1989年3月3日
發明者周知 申請人:周知