CN107649890A - 一种基于高精度螺旋标准齿轮和蜗杆传动的精密分度转台及装配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于精密加工与测试技术领域,提出一种基于高精度螺旋标准齿轮和蜗杆传动的精密分度转台及装配方法,采用开环控制和高精度谐波电机驱动和具有自锁功能的蜗杆和螺旋齿轮螺旋角啮合传动;采用拉簧消隙机构消除蜗杆和螺旋标准齿轮之间的背隙,减小分度台反向空行程误差;分度台采用径向基准采用高精度密珠轴系结构,误差的均化效应可使分度台的径向综合误差小于0.5μm;轴向基准采用贴塑的滑动轴承结构,具有高刚度和吸振作用。装配精良的该分度台的分度精度可达10″以下。本发明可实现任意角度的间歇分度或连续分度,具有结构简单、分度精度高、结构刚度高、分度精度稳定、成本低的优点,可用于轻载的精密加工与测试场合。
Description
技术领域
本发明属于精密加工与测试技术领域,涉及一种用于精密分度元件的加工与测试的分度转台。
背景技术
分度转台是机械加工与测试领域中非常重要的一个装置,其核心分度元件主要有蜗轮蜗杆、齿轮齿条、槽轮、分度盘、端齿盘和直驱电机等几种类型。其中,端齿分度装置的分度精度最高,一般可达到0.5″,最高可达到0.1″;其次是分度盘式分度装置,最高分度精度可达5″~10″,一般分度精度为10″~30″。然而这两类分度元件多采用开环控制,分度精度完全取决于分度元件自身的分度精度,且不能实现任意角度的连续分度。直驱分度方式是近几年来发展起来的一种高精度高效分度方式,它省去了机械分度元件,利用闭环控制技术实现了力矩电机的直接连续驱动,分度精度可高达5″~15″,然而采用该分度方式的成本较高,分度稳定性也没有机械分度装置的精度高。
高精度分度装置的控制形式有开环和全闭环和半闭环三种类型,从成本和分度稳定性的角度上讲,开环控制成本较低,分度稳定性较好;闭环控制成本较高,分度稳定性一般;半闭环控制介于两者之间。
蜗轮蜗杆传动具有单级传动比大、传动过程中振动和噪音小、具有自锁功能等优点,广泛应用与机械制造装备中的分度***中。在开环控制***中,蜗轮蜗杆传动的分度精度主要取决于蜗轮蜗杆的加工精度,且制造成本较低,分度精度一般在1′~3′;在闭环控制***中,蜗轮蜗杆传动的分度精度主要取决于蜗轮蜗杆的加工精度及反馈检测用光栅编码器的分度精度,分度精度可到30″~1′然后制造成本较高。
由于蜗轮的制造成本较高,且最高制造精度均为3级。因此,在分度精度要求不高的场合下常用螺旋齿轮来代替蜗轮,采用蜗杆和螺旋齿轮进行啮合传动。例如车辆换挡执行机构(ZL 2010202211182.4)、车辆离合器执行机构(ZL 2010202211169.9)、车灯转向驱动器(ZL 201120094520.5)、车辆转向轴控制(ZL 201320170000.7)和手动开窗机(ZL20152100426.0)等,均采用了低成本的螺旋齿轮和蜗杆进行驱动。由于螺旋齿轮和蜗杆传动过程中为点接触,因此该类型的传动方式不适合重载的场合;另外,蜗杆和螺旋齿轮的传动精度主要取决于螺旋齿轮的加工精度,要提高其分度精度,需采用高精度等级的螺旋齿轮。
发明内容
为解决现有分度装置性价比不高的问题,本发明提供了一种基于高精度螺旋标准齿轮和蜗杆传动的精密分度转台,
具体技术方案为:一种基于高精度螺旋标准齿轮和蜗杆传动的精密分度转台,包括圆工作台、防尘罩、刚性环、分度台底座、螺旋标准齿轮、压环、护盖、密珠轴套A、芯轴、轴承座、密珠轴套B、塑料片、支撑座、蜗杆、三角座立轴、密珠轴套C、蜗杆箱、小导轨座、平密珠板、手柄、补偿环、法兰盘、弹性联轴器、离合座、连接套、法兰轴、弹簧调整螺钉、立支座、拉簧、弹簧座、偏心轴、旋钮、旋钮支座、谐波电机;
圆工作台上平面沿圆周设有对称的T型槽和均布的工件连接螺纹孔,用于工件或夹具的连接;圆工作台上平面的平面度小于2μm,装配后的端面偏摆不大于5μm;圆工作台下面设有凸起的圆环端面,端面上均布螺纹孔,为标准齿轮的安装定位面,用于螺旋标准齿轮的固定;圆工作台下端面的平面度误差小于1μm,与上工作台面的平行度误差小于2μm;圆工作台底面有宽度大于防尘罩壁厚的2~3mm的环槽,与防尘罩顶部结构形成迷宫密封;圆工作台上还设有注油孔,便于加注润滑蜗杆和螺旋标准齿轮的润滑油;
防尘罩选用1~2mm的钢板卷制而成,下部与刚性环焊接固定,并与分度台底座通过螺栓连接;防尘罩和刚性环连接处留一缺口防止与蜗杆箱干涉;
分度台底座整体为正方形板材,四角倒大角,采用铸铁材料铸造加工;的上工作台面平面度误差小于3μm,加工有用于连接芯轴、支撑座、三角座立轴、立支座、旋钮支座,防尘罩刚性环等零件的螺纹孔;其底面采用框式结构,四周边框和中间凸起的圆环共面,平面度误差小于5μm,与上工作台面的平行度误差小于5μm;底面边框和圆环中间设有均布的四条加强筋,用于提高分度台底座的结构刚度;
螺旋标准齿轮的螺旋角等于蜗杆的螺纹升角,端面模数为mt=0.5~1mm,由于螺旋齿轮跟蜗杆的接触区域为某一截面上的点接触,因此在保证螺旋齿轮结构刚度的条件下,齿宽越小越好;该分度台的分度精度主要取决于螺旋标准齿轮的齿距精度,根据使用场合,螺旋标准齿轮的齿距精度为3级以上精度(GB/T 10095.1-2008);螺旋标准齿轮轴向定位基准面相对于内孔轴线的端面偏摆不大于2μm;螺旋标准齿轮通过压环固定于圆工作台上;装配后螺旋标准齿轮的内孔和轴承座的内孔同轴度误差不大于1μm,螺旋标准齿轮的旋转定位面相对原工作台面的平行度误差不大于2μm;
支撑座为碗形结构,上环面为轴向安装定位面,并承受圆工作台、轴承座、密珠轴套A、螺旋标准及待加工或测试的工装零件的重量;下环面为支撑座与分度台底座的安装定位面,两环面的各自平面度误差不大于2μm,平行度误差不大于2μm;上环面中间设一环槽,用于储存润滑油脂,其上贴塑料片,并经过刮研处理;贴塑后的支撑座起到滑动轴承的作用;
芯轴包括一个底面和两个轴段组成;上轴段为分度转台的径向基准,圆度小于0.5μm,圆柱度小于1μm,轴线与底面的垂直度误差小于2μm;该轴段通过密珠轴套A和密珠轴套B分别与轴承座和螺旋标准齿轮配合;密珠轴套所选用G5级以上精度的球形滚动体与轴和孔的单边过盈量为0~3μm;下轴端圆柱度不超过3μm为芯轴相对于分度台底座的径向安装基准,与分度台底座芯轴定位孔为间隙配合;
底座上连接三角立轴,其轴线垂直于底座,通过密珠轴套C连接蜗杆箱一端,蜗杆箱相对三角立轴转动;蜗杆箱另一端与连接套连接,其底面通过平密珠板与固定于底座上的小导轨座配合,形成一个滑动轴承;连接套靠近螺旋齿轮的一侧连接有弹簧座,在立支座和弹簧座之间设有拉簧,用于将蜗杆箱拉向螺旋标准齿轮,用以消除蜗杆箱内的蜗杆与斜齿轮之间的径向间隙;弹簧调整螺钉穿过立支座与拉簧连接,通过调节弹簧调整螺钉可调节蜗杆与螺旋标准齿轮之间的压力;连接套另一侧连接有离合座,其内孔与偏心轴间隙配合;手柄通过旋钮与偏心轴上端过盈连接,方便偏心轴的手动驱动,以实现蜗杆与螺旋齿轮的快速分离;
蜗杆通过角接触球轴承连接于蜗杆箱内;连接顺序由里及外分别为:角接触球轴承A、蜗杆、角接触球轴承B、补偿环、法兰盘、弹性联轴器、法兰轴和谐波电机。
进一步,上述的轴承座和芯轴采用GCr15材料,并采用淬火深冷处理,硬度不低于HRC58;螺旋标准齿轮采用40Cr材料并采用淬火深冷处理,硬度HRC45~50;蜗杆采用38CrMoAlA工具钢材料,表面氮化处理,硬度HV830以上。
上述基于高精度螺旋标准齿轮和蜗杆传动的精密分度转台的装配方法,包括如下步骤:
步骤1,将芯轴通过螺钉连接到分度台底座上;
将芯轴的安装基准面和分度台底座的上基准面清洗干净,然后涂一层润滑油;以芯轴的轴段为基准安装分度台底座;分度台底座四角的沉头螺纹孔连接吊环,用于分度台的搬运;
步骤2,将支撑座安装到分度台底座上;
以芯轴的轴线为径向基准,为分度台底座的上基准面为轴向基准安装庄支撑座;安装前对支撑座上基准面进行贴塑刮研处理,贴塑材料厚度为0.707~1mm;贴塑前后均测量支撑座上基准面相对于支持座安装定位基准面的平行度误差,已确保聚四氟乙烯塑料片厚度的均匀性,从而确保该装置轴向安装基准的精度与刚度;
步骤3,将螺旋标准齿轮和轴承座安装到圆分度台上;
首先将螺旋标准齿轮通过压环和螺钉连接到圆平台上,并调整螺旋标准齿轮内孔轴线与圆工作台外圆柱面轴线重合,然后先后装入密珠轴套B、轴承座和密珠轴套A;以支撑座上基准面为轴向基准,以芯轴和密珠轴套B为径向基准转动圆工作台,转动过程中逐步将轴承座的连接螺钉按对角顺序拧紧,这样就最大限度地保证了轴承座与螺旋标准齿轮内孔的同轴度;最后将圆工作台联通轴承座、螺旋标准齿轮和压环一同取下,一起对装配后的轴承座内孔和螺旋标准齿轮的内孔研磨加工;
步骤4,安装蜗杆及消隙机构;
首先将三角座立轴、立支座、旋钮支座和小导轨座通过螺钉连接到分度台底座上,并在小导轨座上连接限制平密珠板行程的护栏,随后将平密珠板放入护栏中;然后将蜗杆轴系装入蜗杆箱内;安装顺序为角接触球轴承、蜗杆、角接触球轴承、补偿环、法兰盘、弹性联轴器、法兰轴和谐波电机;根据装配间隙通过研磨调节补偿环的厚度,以消除蜗杆相对于的蜗杆箱的轴向间隙;连接套通过螺钉与蜗杆箱连接到一起,谐波电机通过螺钉与连接套连接到一起;接着在连接套上安装安装弹簧座和离合座;
接着将配后的蜗杆箱通过密珠轴套C连接到三角座立轴上,连接套放到平密珠板上;将拉簧的一端连接到弹簧座上,另一端连接到弹簧调整螺钉上,通过调整拉簧的工作长度,调整蜗杆与螺旋标准齿轮的径向压力在0.3~1kgf,调整完毕后用螺母将弹簧调整螺钉固定到立支座上;最后连接偏心轴、旋钮和手柄,通过手动操作,使蜗杆脱离与螺旋标准齿轮的啮合,实现分度台的快速分度;
步骤5,防尘罩及平台的安装
首先将防尘罩与刚性环点焊到一起,然后装配到分度台底座上;然后转动手柄,使蜗杆脱离与螺旋标准齿轮的啮合;接着将所有密珠轴套球室空间内、支撑座的储油槽内、螺旋标准齿轮的齿槽内及蜗杆的螺旋槽内填充低粘度的润滑脂;然后将密珠轴套B及连接螺旋标准齿轮和轴承座的圆工作台装入芯轴上,最后将密珠轴套A轻轻压入芯轴和轴承座中间,直到密珠轴套A上的凸缘卡到轴承座上为止。
本发明的有益效果在于,提出一种利用高精度螺旋标准齿轮代替蜗轮实现蜗杆与螺旋标准啮合传动的高精度分度转台,采用开环控制和高精度谐波电机驱动;设计的蜗杆和螺旋齿轮螺旋角小于自锁角,因此该装置具有自锁功能,采用拉簧消隙机构消除蜗杆和螺旋标准齿轮之间的背隙,减小分度台反向空行程误差;分度台径向基准采用高精度密珠轴系结构,误差的均化效应可使分度台的径向综合误差小于0.5μm,轴向基准采用贴塑的滑动轴承结构,具有高刚度和吸振作用。装配精良的该分度台的分度精度可达10″以下,满足一般精密加工与测试的分度需求。本发明提供的精密分度台可实现任意角度的间歇分度或连续分度,具有结构简单、分度精度高、结构刚度高、分度精度稳定、成本低的优点,可用于轻载的精密加工与测试场合,具有良好的市场应用前景。
附图说明
图1分度转台剖视图。
图2圆工作台(上)。
图3圆工作台(下)。
图4分度台底座(上)。
图5分度台底座(下)。
图6螺旋齿轮与圆工作台的安装。
图7支撑座。
图8消隙机构。
图9蜗杆轴系。
图10装置内部结构
图11总装配图。
图中:1圆工作台;1-1T型槽;1-2工件连接螺纹孔;1-3轴承座连接螺纹孔;1-4注油孔;1-5轴承座安装法兰;1-6标准齿轮安装基准面;1-7标准齿轮安装定位面;1-8环槽;2防尘罩;3刚性环;4分度台底座;4-1沉头螺纹孔;4-2芯轴定位孔;4-3连接螺纹孔;4-4加强筋;4-5安装定位面;5螺旋标准齿轮;6压环;7护盖;8密珠轴套A;9芯轴;10轴承座;11密珠轴套B;12塑料片;13支撑座;13-1储油槽;13-2安装孔;13-3上基准面;13-4支撑座安装基准面;14蜗杆;15三角座立轴;16密珠轴套C;17蜗杆箱;18小导轨座;19平密珠板;20手柄;21补偿环;22法兰盘;23弹性联轴器;24离合座;25连接套;26法兰轴;27弹簧调整螺钉;28立支座;29拉簧;30弹簧座;31偏心轴;32旋钮;33旋钮支座;34谐波电机。
具体实施方式
(一)提高回转轴系精度的措施
回转轴系的精度对分度台分度精度的影响至关重要。从关键零件的加工精度、装配精度及密珠轴套所用球形滚动体的选择精度来保证分度台不超过0.5μm径向误差的措施有:
(1)提高芯轴9的加工精度。包括芯轴9的定位的精度与作为分度台径向基准轴段的加工精度。该轴段,尤其是与密珠轴套A和B中的球形滚动体接触的部分,圆度误差小于0.5μm,圆柱度误差小于1μm,该轴段的轴线与芯轴9的定位基准面的垂直度误差小于2μm。同时提高芯轴定位基准面、分度转台底座上下基准面的平面度,通过研磨加工确保上述基准面的平面度不超过2μm。
(2)提高与圆工作台1连接的螺旋标准齿轮5内孔与轴承座10内孔的加工精度与安装同轴度。螺旋标准齿轮5的内孔和轴承座10内孔直径差不大于2μm,圆柱度误差不大于1μm,装配后的同轴度误差不大于1μm。通过先装配,后整体研磨的方法确保上述精度指标。
(二)分度转台的装配
(1)首先将芯轴9通过螺钉连接到分度台底座4上。将芯轴9的安装基准面和分度台底座4的上基准面清洗干净,然后涂一层薄薄的润滑油,除了防锈功能外,还能增加结合面的亲和性;以芯轴9的轴段为基准安装分度台底座4;分度台底座四角的沉头螺纹孔4-1连接吊环,用于分度台的搬运。
(2)然后将支撑座13安装到分度台底座4上。以芯轴4的轴线为径向基准,为分度台底座4的上基准面为轴向基准安装庄支撑座13。安装前对支撑座上基准面进行贴塑刮研处理,贴塑材料为聚四氟乙烯塑料片12,厚度选用0.707mm或1mm规格。贴塑前后均要测量支撑座上基准面13-3相对于支持座安装定位基准面13-4的平行度误差,已确保聚四氟乙烯塑料片12厚度的均匀性,从而确保该装置轴向安装基准的精度与刚度。
(3)再将螺旋标准齿轮5和轴承座10安装到圆分度台1上。首先将螺旋标准齿轮通过压环6和螺钉连接到圆平台1上,并调整螺旋标准齿轮5内孔轴线与圆工作台2外圆柱面轴线重合,然后先后装入密珠轴套B11、轴承座10和密珠轴套A8。以支撑座上基准面13-3为轴向基准,以芯轴9和密珠轴套B11为径向基准转动圆工作台1,转动过程中逐步将轴承座的连接螺钉按对角顺序拧紧,这样就最大限度地保证了轴承座5与螺旋标准齿轮内孔的同轴度。最后将圆工作台1联通轴承座10、螺旋标准齿轮5和压环6一同取下,一起对装配后的轴承座内孔和螺旋标准齿轮的内孔研磨加工。
(4)安装蜗杆及消隙机构
首先将三角座立轴15、立支座28、支座33和小导轨座18通过螺钉连接到分度台底座4上,并在小导轨座上连接限制平密珠板19行程的护栏,随后将平密珠板19放入护栏中。
然后将蜗杆轴系装入蜗杆箱17内。安装顺序为角接触球轴承1、蜗杆14、角接触球轴承2、补偿环21、法兰盘22、弹性联轴器23、法兰轴26和谐波电机34。根据装配间隙通过研磨调节补偿环的厚度,以消除蜗杆14相对于的蜗杆箱17的轴向间隙。连接套25通过螺钉与蜗杆箱18连接到一起,谐波电机34通过螺钉与连接套连接到一起;接着在连接套25上安装安装弹簧座30和离合座24。
接着将配后的蜗杆箱通过密珠轴套C16连接到三角座立轴15上,连接套25放到平密珠板16上;将拉簧29的一端连接到弹簧座30上,另一端连接到弹簧调整螺钉27上,通过调整拉簧的工作长度,调整蜗杆与螺旋标准齿轮的径向压力在0.3~1kgf,调整完毕后用螺母将弹簧调整螺钉固定到立支座28上。
最后连接偏心轴31、旋钮32和手柄20,通过手动操作,可使蜗杆14脱离与螺旋标准齿轮5的啮合,实现分度台的快速分度。
(5)防尘罩及平台的安装
首先将防尘罩2与刚性环3点焊到一起,然后装配到分度台底座4上;然后转动手柄20,使蜗杆脱离与螺旋标准齿轮的啮合;接着将所有密珠轴套球室空间内、支撑座的储油槽内、螺旋标准齿轮的齿槽内及蜗杆的螺旋槽内填充低粘度的润滑脂;然后将密珠轴套B11及连接螺旋标准齿轮5和轴承座10的圆工作台装入芯轴9上,最后将密珠轴套A8轻轻压入芯轴9和轴承座10中间,直到密珠轴套A8上的凸缘卡到轴承座10上为止。
(三)分度转台的操作
(1)跑合
由于本发明提供的分度台蜗杆和螺旋标准齿轮瞬间接触状态为点接触,且经过谐波减速和蜗杆斜齿轮两级减速,减速比较大,适用于低速旋转分度场合。为了改善蜗杆与螺旋标准齿轮的接触状态,使用前需要对该装置进行跑合。经过跑合后,蜗杆与螺旋标准齿轮的瞬时的多点接触状态,会变成瞬时的多小区域面接触,从而提高蜗杆与螺旋标准齿轮的接触刚度。
(2)手动定角分度
谐波齿轮的减速比可选择30~50,蜗杆与螺旋标准齿轮的传动比可选择120~180,该装置的综合减速比可达3600~9000;以转速6000rpm驱动电机为例,该分度转台的转速为4°~10°/s,因此本发明提供的分度转台为低速转台,不能利用电机驱动实现分度台的快速分度。要实现分度台的快速分度,通过手柄20转动偏心轴21,带动蜗杆箱17绕三角座立轴15转动,使蜗杆14脱离与螺旋标准齿轮5的完全脱离,通过手转动分度台至特定角度后,搬动手柄20,蜗杆箱17在拉簧29的作用下绕三角座立轴15回转,蜗杆14进入并压上螺旋标准齿轮5的齿槽中,从而实现分度台的快速分度。利用该分度台手动分度可实现1/z(其中z为螺旋标准齿轮的齿数整数倍的定角分度;分度精度可达10″以下。
(2)连续自动或定角分度
由于该发明提供的分度装置具有自锁功能,因此可以利用伺服电机驱动实现任意角度的定角或连续分度,分度精度可达10″~30″。
Claims (3)
1.一种基于高精度螺旋标准齿轮和蜗杆传动的精密分度转台,其特征在于,包括圆工作台(1)、防尘罩(2)、刚性环(3)、分度台底座(4)、螺旋标准齿轮(5)、压环(6)、护盖(7)、密珠轴套A(8)、芯轴(9)、轴承座(10)、密珠轴套B(11)、塑料片(12)、支撑座(13)、蜗杆(14)、三角座立轴(15)、密珠轴套C(16)、蜗杆箱(17)、小导轨座(18)、平密珠板(19)、手柄(20)、补偿环(21)、法兰盘(22)、弹性联轴器(23)、离合座(24)、连接套(25)、法兰轴(26)、弹簧调整螺钉(27)、立支座(28)、拉簧(29)、弹簧座(30)、偏心轴(31)、旋钮(32)、旋钮支座(33)、谐波电机(34);
圆工作台上平面沿圆周设有对称的T型槽(1-1)和均布的工件连接螺纹孔(1-2);圆工作台上平面的平面度小于2μm,装配后的端面偏摆不大于5μm;圆工作台下面设有凸起的圆环端面,端面上均布螺纹孔,为标准齿轮的安装定位面(1-7);圆工作台下端面的平面度误差小于1μm,与上工作台面的平行度误差小于2μm;圆工作台底面有宽度大于防尘罩壁厚的2~3mm的环槽(1-8),与防尘罩顶部结构形成迷宫密封;圆工作台上还设有注油孔(1-4);
防尘罩下部与刚性环焊接固定,并与分度台底座(4)通过螺栓连接;防尘罩和刚性环连接处留一缺口防止与蜗杆箱干涉;
分度台底座的上工作台面平面度误差小于3μm,其底面采用框式结构,四周边框和中间凸起的圆环共面,平面度误差小于5μm,与上工作台面的平行度误差小于5μm;
螺旋标准齿轮(5)的螺旋角等于蜗杆的螺纹升角,端面模数为mt=0.5~1mm螺旋标准齿轮的齿距精度为3级以上精度;螺旋标准齿轮轴向定位基准面相对于内孔轴线的端面偏摆不大于2μm;螺旋标准齿轮通过压环(6)固定于圆工作台上;装配后螺旋标准齿轮的内孔和轴承座的内孔同轴度误差不大于1μm,螺旋标准齿轮的旋转定位面相对原工作台面的平行度误差不大于2μm;
支撑座(13)为碗形结构,上环面为轴向安装定位面;下环面为支撑座与分度台底座的安装定位面,两环面的各自平面度误差不大于2μm,平行度误差不大于2μm;上环面中间设一环槽,用于储存润滑油脂,其上贴塑料片,贴塑后的支撑座起到滑动轴承的作用;
芯轴包括一个底面和两个轴段组成;上轴段为分度转台的径向基准,圆度小于0.5μm,圆柱度小于1μm,轴线与底面的垂直度误差小于2μm;该轴段通过密珠轴套A(8)和密珠轴套B(11)分别与轴承座(10)和螺旋标准齿轮配合;密珠轴套所选用G5级以上精度的球形滚动体与轴和孔的单边过盈量为0~3μm;下轴端圆柱度不超过3μm为芯轴相对于分度台底座的径向安装基准,与分度台底座芯轴定位孔为间隙配合;
底座上连接三角立轴(15),其轴线垂直于底座,通过密珠轴套C(16)连接蜗杆箱(17)一端,蜗杆箱相对三角立轴转动;蜗杆箱另一端与连接套(25)连接,其底面通过平密珠板(19)与固定于底座上的小导轨座(18)配合,形成一个滑动轴承;连接套靠近螺旋齿轮的一侧连接有弹簧座(30),在立支座(28)和弹簧座(30)之间设有拉簧(29);弹簧调整螺钉(27)穿过立支座与拉簧连接;连接套另一侧连接有离合座(24),其内孔与偏心轴(31)间隙配合;手柄(20)通过旋钮(32)与偏心轴上端过盈连接;
蜗杆(14)通过角接触球轴承连接于蜗杆箱内;连接顺序由里及外分别为:角接触球轴承A、蜗杆、角接触球轴承B、补偿环(21)、法兰盘(22)、弹性联轴器(23)、法兰轴(26)和谐波电机(34)。
2.根据权利要求1所述的一种基于高精度螺旋标准齿轮和蜗杆传动的精密分度转台,其特征在于,轴承座和芯轴采用GCr15材料,并采用淬火深冷处理,硬度不低于HRC58;螺旋标准齿轮采用40Cr材料并采用淬火深冷处理,硬度HRC45~50;蜗杆采用38CrMoAlA工具钢材料,表面氮化处理,硬度HV830以上。
3.权利要求1或2所述的基于高精度螺旋标准齿轮和蜗杆传动的精密分度转台的装配方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1,将芯轴通过螺钉连接到分度台底座上;
将芯轴的安装基准面和分度台底座的上基准面清洗干净,然后涂一层润滑油;以芯轴的轴段为基准安装分度台底座;分度台底座四角的沉头螺纹孔连接吊环,用于分度台的搬运;
步骤2,将支撑座安装到分度台底座上;
以芯轴的轴线为径向基准,为分度台底座的上基准面为轴向基准安装庄支撑座;安装前对支撑座上基准面进行贴塑刮研处理,贴塑材料厚度为0.707~1mm;贴塑前后均测量支撑座上基准面相对于支持座安装定位基准面的平行度误差,确保该装置轴向安装基准的精度与刚度;
步骤3,将螺旋标准齿轮和轴承座安装到圆分度台上;
首先将螺旋标准齿轮通过压环和螺钉连接到圆平台上,并调整螺旋标准齿轮内孔轴线与圆工作台外圆柱面轴线重合,然后先后装入密珠轴套B、轴承座和密珠轴套A;以支撑座上基准面为轴向基准,以芯轴和密珠轴套B为径向基准转动圆工作台,转动过程中逐步将轴承座的连接螺钉按对角顺序拧紧;最后将圆工作台联通轴承座、螺旋标准齿轮和压环一同取下,一起对装配后的轴承座内孔和螺旋标准齿轮的内孔研磨加工;
步骤4,安装蜗杆及消隙机构;
首先将三角座立轴、立支座、旋钮支座和小导轨座通过螺钉连接到分度台底座上,并在小导轨座上连接限制平密珠板行程的护栏,随后将平密珠板放入护栏中;然后将蜗杆轴系装入蜗杆箱内;安装顺序为角接触球轴承、蜗杆、角接触球轴承、补偿环、法兰盘、弹性联轴器、法兰轴和谐波电机;根据装配间隙通过研磨调节补偿环的厚度;连接套通过螺钉与蜗杆箱连接到一起,谐波电机通过螺钉与连接套连接到一起;接着在连接套上安装弹簧座和离合座;
接着将配后的蜗杆箱通过密珠轴套C连接到三角座立轴上,连接套放到平密珠板上;将拉簧的一端连接到弹簧座上,另一端连接到弹簧调整螺钉上,通过调整拉簧的工作长度,调整蜗杆与螺旋标准齿轮的径向压力在0.3~1kgf,调整完毕后用螺母将弹簧调整螺钉固定到立支座上;最后连接偏心轴、旋钮和手柄,通过手动操作,使蜗杆脱离与螺旋标准齿轮的啮合,实现分度台的快速分度;
步骤5,防尘罩及平台的安装;
首先将防尘罩与刚性环点焊到一起,然后装配到分度台底座上;然后转动手柄,使蜗杆脱离与螺旋标准齿轮的啮合;接着将所有密珠轴套球室空间内、支撑座的储油槽内、螺旋标准齿轮的齿槽内及蜗杆的螺旋槽内填充低粘度的润滑脂;然后将密珠轴套B及连接螺旋标准齿轮和轴承座的圆工作台装入芯轴上,最后将密珠轴套A压入芯轴和轴承座中间,直到密珠轴套A上的凸缘卡到轴承座上为止。
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