專利名稱：預(yù)應(yīng)力蝸桿減速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本設(shè)計(jì)屬于定傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng)裝置，特別是重荷蝸桿減速器。
現(xiàn)有技術(shù)中作為動(dòng)力傳動(dòng)的重負(fù)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(jié)構(gòu)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(jià)材料代替銅合金是一項(xiàng)有待解決的課題。
本設(shè)計(jì)的目的是提出一種新型蝸桿副結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案，使采用鋼和鑄鐵這兩種廉價(jià)材料可以代替銅合金制造重負(fù)荷蝸桿減速器。
本設(shè)計(jì)的蝸桿副蝸輪是一個(gè)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(huán)面蝸桿。本設(shè)計(jì)的特征在于用作蝸輪的齒輪是一個(gè)鋼制的、齒面經(jīng)硬化處理和光整加工的齒輪；與之共軛的環(huán)面蝸桿是由鋼質(zhì)、對(duì)齒套可施加予壓應(yīng)力的心軸和套接在心軸上的齒套及鎖緊裝置構(gòu)成；齒套與蝸桿通過鍵聯(lián)接傳遞扭矩。
本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)首先在于蝸桿為組合結(jié)構(gòu)，易損件齒套可拆換。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是用予應(yīng)力鋼質(zhì)心軸結(jié)構(gòu)，可以使齒套產(chǎn)生予壓應(yīng)力，則采用鑄鐵制作齒套可以克服鑄鐵抗彎強(qiáng)度差，在交變載荷下疲勞極限低的缺點(diǎn)，可以使采用廉價(jià)材料制作蝸桿副的目的得以實(shí)現(xiàn)。
本設(shè)計(jì)的實(shí)施例如附圖
所示附圖是本設(shè)計(jì)蝸桿減速器正視剖圖。
對(duì)圖示的說明端面鍵1，齒套2，予應(yīng)力心軸3，支撐套4，環(huán)面墊圈5，鎖緊螺母6，牽引卡頭7。
結(jié)合附圖對(duì)本設(shè)計(jì)加以具體說明本設(shè)計(jì)的特征在形狀構(gòu)造上主要是提出予應(yīng)力組合結(jié)構(gòu)蝸桿技術(shù)方案，如圖所示，蝸桿不是整體結(jié)構(gòu)；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(shè)計(jì)蝸桿的予應(yīng)力是這樣產(chǎn)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(dá)到予定拉力時(shí)，將鎖緊螺母6鎖緊。本設(shè)計(jì)蝸桿在運(yùn)轉(zhuǎn)工作狀態(tài)下，齒套受到交變的彎矩作用，由于存在著予壓應(yīng)力，齒套在彎矩作用下基本上不產(chǎn)生拉應(yīng)力或產(chǎn)生較小的拉應(yīng)力，從而極大地減少了齒套彎曲斷裂的可能性。本設(shè)計(jì)采用端面鍵而不采用軸向鍵傳遞扭矩，可使齒套強(qiáng)度得到最大限度地提高。端面鍵設(shè)置在蝸桿載荷輸入端與齒套端面之間，減少了予應(yīng)力心軸拉桿承受的扭矩。本實(shí)施例的鎖緊裝置采用螺母。環(huán)面墊圈的設(shè)置在于盡可能地減少螺母鎖緊后的蝸桿的彎曲變形。在應(yīng)用本設(shè)計(jì)方案時(shí)，為了最大限度減小齒套所受的彎矩，應(yīng)盡可能地減少齒套長(zhǎng)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(zhǎng)度L蝸桿螺牙長(zhǎng)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(cè)的心軸端部可設(shè)置牽引卡頭，以便于施加或去除予應(yīng)力時(shí)聯(lián)接拉伸油缸。為提高蝸桿齒的抗彎強(qiáng)度和耐磨壽命，應(yīng)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(luò)環(huán)面蝸桿減速器，其中心距a＝250mm，傳動(dòng)比為140， (L)/(ι) ＝1.27， (S1)/(S2) ＝1.22。
本設(shè)計(jì)的齒套可作為易損件例如用鑄鐵制作。而對(duì)應(yīng)的齒輪用鋼制作。齒套可拆換；蝸輪沿軸向移動(dòng)，也可遞次使用齒面未磨損的部份，可延長(zhǎng)使用壽命。
本設(shè)計(jì)方案可以應(yīng)用于環(huán)面蝸桿傳動(dòng)，也可用于圓柱蝸桿傳動(dòng)。
權(quán)利要求1.一種蝸桿減速器，包括蝸輪和蝸桿，蝸輪是一個(gè)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(huán)面蝸桿，本設(shè)計(jì)的特征在于用作蝸輪的齒輪是一個(gè)鋼制的、齒面經(jīng)硬化處理和光整加工的齒輪；與之共軛的環(huán)面蝸桿是由鋼質(zhì)對(duì)齒套可施加予壓應(yīng)力的心軸和套接在心軸上的齒套及鎖緊裝置構(gòu)成；齒套與蝸桿通過鍵聯(lián)接傳遞扭距。
2.按照權(quán)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(zhǎng)度L與蝸桿螺牙長(zhǎng)度l之比 (L)/(l) ≤1.8。
3.按照權(quán)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(lián)接，端面鍵的位置設(shè)置在蝸桿載荷輸入端與齒套端面之間為宜。
4.按照權(quán)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(quán)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(cè)設(shè)有一牽引卡頭。
6.按照權(quán)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(yù)應(yīng)力蝸桿減速器，屬于定傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng)裝置。本設(shè)計(jì)特征在于蝸桿是由預(yù)應(yīng)力心軸套接齒套和鎖緊裝置構(gòu)成，在使用時(shí)通過拉伸心軸對(duì)齒套產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力。本設(shè)計(jì)使采用廉價(jià)的鋼、鑄鐵材料制造重載傳動(dòng)蝸輪副成為可能。
文檔編號(hào)F16H1/16GK2042533SQ8920088
公開日1989年8月9日 申請(qǐng)日期1989年1月26日 優(yōu)先權(quán)日1989年1月26日
發(fā)明者齊鋒 申請(qǐng)人:齊鋒