專利名稱：預應力蝸桿減速器的制作方法
技術領域：
本設計屬于定傳動比齒輪傳動裝置，特別是重荷蝸桿減速器。
現有技術中作為動力傳動的重負荷蝸桿減速器，通常采用銅合金制造蝸輪，淬硬鋼制造蝸桿。蝸桿在結構上是整體型。貴重金屬銅在減速器成本中占有很大比重。采用廉價材料代替銅合金是一項有待解決的課題。
本設計的目的是提出一種新型蝸桿副結構的技術方案，使采用鋼和鑄鐵這兩種廉價材料可以代替銅合金制造重負荷蝸桿減速器。
本設計的蝸桿副蝸輪是一個漸開線圓柱齒輪或圓弧圓柱齒輪，也可以是齒面為平面或圓柱面的圓柱齒輪，與之共軛的是一支環面蝸桿。本設計的特征在于用作蝸輪的齒輪是一個鋼制的、齒面經硬化處理和光整加工的齒輪；與之共軛的環面蝸桿是由鋼質、對齒套可施加予壓應力的心軸和套接在心軸上的齒套及鎖緊裝置構成；齒套與蝸桿通過鍵聯接傳遞扭矩。
本設計的優點首先在于蝸桿為組合結構，易損件齒套可拆換。另一個優點是用予應力鋼質心軸結構，可以使齒套產生予壓應力，則采用鑄鐵制作齒套可以克服鑄鐵抗彎強度差，在交變載荷下疲勞極限低的缺點，可以使采用廉價材料制作蝸桿副的目的得以實現。
本設計的實施例如附圖
所示附圖是本設計蝸桿減速器正視剖圖。
對圖示的說明端面鍵1，齒套2，予應力心軸3，支撐套4，環面墊圈5，鎖緊螺母6，牽引卡頭7。
結合附圖對本設計加以具體說明本設計的特征在形狀構造上主要是提出予應力組合結構蝸桿技術方案，如圖所示，蝸桿不是整體結構；而是由心軸3套接齒套2，支撐套4，球面墊圈5，由鎖緊螺母6鎖緊，位于蝸桿載荷輸入端的端面鍵1傳遞扭距。本設計蝸桿的予應力是這樣產生的將端面鍵1，齒套2，支撐套4，球面墊圈5，鎖緊螺母6套在心軸上，使用拉伸油缸、牽引卡頭7，推頂支撐套4，待達到予定拉力時，將鎖緊螺母6鎖緊。本設計蝸桿在運轉工作狀態下，齒套受到交變的彎矩作用，由于存在著予壓應力，齒套在彎矩作用下基本上不產生拉應力或產生較小的拉應力，從而極大地減少了齒套彎曲斷裂的可能性。本設計采用端面鍵而不采用軸向鍵傳遞扭矩，可使齒套強度得到最大限度地提高。端面鍵設置在蝸桿載荷輸入端與齒套端面之間，減少了予應力心軸拉桿承受的扭矩。本實施例的鎖緊裝置采用螺母。環面墊圈的設置在于盡可能地減少螺母鎖緊后的蝸桿的彎曲變形。在應用本設計方案時，為了最大限度減小齒套所受的彎矩，應盡可能地減少齒套長度L，在齒套與鎖緊裝置，例如螺母，之間的心軸上套接支撐套。最佳的選擇方案是齒套長度L蝸桿螺牙長度l之比 (L)/(l) 不大于1.8，心軸余下部份套接支撐套。在鎖緊裝置外側的心軸端部可設置牽引卡頭，以便于施加或去除予應力時聯接拉伸油缸。為提高蝸桿齒的抗彎強度和耐磨壽命，應使蝸桿分度圓齒厚S1大于蝸輪分度圓齒厚S2，最佳選擇范圍是 (S1)/(S2) ＝1～1.5。附圖表示的是漸開線包絡環面蝸桿減速器，其中心距a＝250mm，傳動比為140， (L)/(ι) ＝1.27， (S1)/(S2) ＝1.22。
本設計的齒套可作為易損件例如用鑄鐵制作。而對應的齒輪用鋼制作。齒套可拆換；蝸輪沿軸向移動，也可遞次使用齒面未磨損的部份，可延長使用壽命。
本設計方案可以應用于環面蝸桿傳動，也可用于圓柱蝸桿傳動。
權利要求1.一種蝸桿減速器，包括蝸輪和蝸桿，蝸輪是一個漸開線圓柱齒輪或圓弧圓柱齒輪，也可以是齒面為平面或圓柱面的圓柱齒輪，與之共軛的是一支環面蝸桿，本設計的特征在于用作蝸輪的齒輪是一個鋼制的、齒面經硬化處理和光整加工的齒輪；與之共軛的環面蝸桿是由鋼質對齒套可施加予壓應力的心軸和套接在心軸上的齒套及鎖緊裝置構成；齒套與蝸桿通過鍵聯接傳遞扭距。
2.按照權利要求1所述的蝸桿減速器，其特征在于心軸上于齒套和鎖緊裝置之間有支撐套，齒套長度L與蝸桿螺牙長度l之比 (L)/(l) ≤1.8。
3.按照權利要求1所述的蝸桿減速器，其特征在于齒套與心軸采用端面鍵聯接，端面鍵的位置設置在蝸桿載荷輸入端與齒套端面之間為宜。
4.按照權利要求1、2或3所述的蝸桿減速器，其特征在于鎖緊裝置是鎖緊螺母，在齒套或支撐套與鎖緊螺母之間有球面墊圈。
5.按照權利要求1所述的蝸桿減速器，其特征在于在心軸上鎖緊裝置的外側設有一牽引卡頭。
6.按照權利要求1所述的蝸桿減速器，其特征在于蝸桿分度圓齒厚S1大于蝸輪分度圓齒厚S2，二者比例以 (S1)/(S2) ＝1～1.5為宜。
專利摘要預應力蝸桿減速器，屬于定傳動比齒輪傳動裝置。本設計特征在于蝸桿是由預應力心軸套接齒套和鎖緊裝置構成，在使用時通過拉伸心軸對齒套產生預壓應力。本設計使采用廉價的鋼、鑄鐵材料制造重載傳動蝸輪副成為可能。
文檔編號F16H1/16GK2042533SQ8920088
公開日1989年8月9日 申請日期1989年1月26日 優先權日1989年1月26日
發明者齊鋒 申請人:齊鋒