CN109322979A - 用于消除蜗轮蜗杆传动间隙的装置 - Google Patents

用于消除蜗轮蜗杆传动间隙的装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于消除蜗轮蜗杆传动间隙的装置。其中，该装置包括：壳体、前端盖、浮动蜗杆组件、小锥齿轮、蜗轮、调整垫圈、弹簧、小盖，其中：小锥齿轮用于将电动机的动力传递给浮动蜗杆组件中的锥齿轮；锥齿轮通过平键与蜗杆相连，并通过蜗杆将动力传递给蜗轮；蜗轮通过轴承安装在处于同一轴向线上的壳体轴承室和前端盖的轴承室内，且壳体下部有一个圆形孔与空腔相通；弹簧装在小盖的圆孔中，通过圆形孔顶在浮动蜗杆组件上，并通过调整垫圈的数量来保证弹簧有一定的预紧力，使得浮动蜗杆组件中的蜗杆与蜗轮的齿形面紧紧贴合。本发明实施例可以减少并消除蜗轮蜗杆传动的回程误差，提高蜗轮输出精度，满足航空旋转作动器的精密输出要求。

Description

用于消除蜗轮蜗杆传动间隙的装置
技术领域
本发明涉及蜗轮蜗杆传动的技术领域，尤其是涉及一种用于消除蜗轮蜗杆传动间隙的装置。
背景技术
随着机械传动技术的快速发展，目前，蜗轮蜗杆传动广泛用于动力传输。蜗轮蜗杆传动的优点是蜗轮蜗杆传动具有自锁功能。
然而，蜗轮蜗杆传动也存在如下问题：回程误差较大，传动的精度不高，无法适用在精密传动中。
如何解决蜗轮蜗杆传动精度低的问题，成为本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
鉴于此，为了解决现有技术中的至少一种技术问题，本发明提供了一种用于消除蜗轮蜗杆传动间隙的装置。该装置包括：
壳体、前端盖、浮动蜗杆组件、小锥齿轮、蜗轮、调整垫圈、弹簧、小盖，其中：
壳体与前端盖通过螺钉连接成一体并形成空腔；
所述空腔内容纳有：浮动蜗杆组件、蜗轮、小锥齿轮；
浮动蜗杆组件通过上支架两端的凸出的圆柱形凸台安装到壳体上的孔中和前端盖的孔中；
壳体安装孔与前端盖安装的孔同轴心；
浮动蜗杆组件可绕圆柱形凸台的孔中心转动；
小锥齿轮通过轴承安装在壳体上，用于将电动机的动力传递给浮动蜗杆组件中的锥齿轮；
所述锥齿轮通过平键与蜗杆相连，并通过蜗杆将动力传递给蜗轮；
蜗轮通过轴承安装在处于同一轴向线上的壳体轴承室和前端盖的轴承室内，且壳体下部有一个圆形孔与所述空腔相通；
弹簧装在小盖的圆孔中，通过所述圆形孔顶在浮动蜗杆组件上，并通过调整垫圈的数量来保证弹簧有一定的预紧力，使得浮动蜗杆组件中的蜗杆与蜗轮的齿形面紧紧贴合。
本发明实施例可以减少并消除蜗轮蜗杆传动的回程误差，提高蜗轮输出精度，满足航空旋转作动器的精密输出要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例的用于消除蜗轮蜗杆传动间隙的装置的结构示意图；
图2是本发明一实施例的蜗杆2e的结构示意图；
图3是本发明一实施例的支架2fA-A剖视图，左视图的示意图；
图4是本发明一实施例的浮动蜗杆组件剖视图的示意图。
其中：壳体-1、前端盖-5、浮动蜗杆组件-2、小锥齿轮-3、蜗轮-4、调整垫圈-8、弹簧-7、小盖-9。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示意性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域的技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体设置和方法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了结构、方法、器件的任何改进、替换和修改。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以避免对本发明造成不必要的模糊。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明实施例及实施例中的特征可以互相结合，各个实施例可以相互参考和引用。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1是本发明一实施例的用于消除蜗轮蜗杆传动间隙的装置的结构示意图。
如图1所示，见图说话权利要求进行扩充，可以、能够、包括但不限制
用于消除蜗轮蜗杆传动间隙的装置包括它包括壳体1、前端盖5、浮动蜗杆组件2、小锥齿轮3、蜗轮4、调整垫圈8、弹簧7、小盖9等。
壳体1与前端盖5通过螺钉连接成一体，其内有容纳浮动蜗杆组件2、蜗轮4、小锥齿轮3、前端盖5的空腔。浮动蜗杆组件2通过其上支架2f两端的凸出的圆柱形凸台2f2安装到壳体1上的孔中和前端盖5的孔中。壳体1安装孔与前端盖5安装的孔同轴心，浮动蜗杆组件2可绕该孔中心转动。小锥齿轮3通过轴承安装在壳体1上，将电动机的动力传递给浮动蜗杆组件2中的锥齿轮2c，该锥齿轮2c通过平键2d与蜗杆2e相连，最后通过蜗杆2e将其动力传递给蜗轮4。蜗轮4通过轴承安装在处于同一轴向线上的壳体1轴承室和前端盖5的轴承室内，壳体下部有一个圆形孔与空腔相通，弹簧7装在小盖的圆孔中，然后通过上述的圆形孔顶在浮动蜗杆组件2上，通过调整垫圈8的数量来保证弹簧有一定的预紧力，使得浮动蜗杆组件2中的蜗杆2e与蜗轮4的齿形面紧紧贴合，从而保证了蜗轮4的输出回程误差。调好后通过螺钉将小盖9锁紧。
产品工作时，电动机的动力通过小锥齿轮3传递到浮动蜗杆组件2中的锥齿轮2c，锥齿轮2c带动蜗杆转动，进而带动涡轮4旋转。因浮动蜗杆组件2下端设置有弹簧7，并且弹簧7在调整垫圈8的作用下发生变形，进而产生预紧力，在弹簧预紧力作用下蜗杆与蜗轮的齿形面紧紧贴合，从而消除了蜗杆与蜗轮的齿形面之间的齿侧间隙，达到了减小回程误差的效果。
图2是本发明一实施例的蜗杆2e的结构示意图。
如图2所示，蜗杆2e为一个台阶轴，从左到右依次为第一个凸台2e1，用于安装轴承2b和锥齿轮2c，凸台2e1上有平键槽2e2，平键槽2e2内装有平键2d，用于限制锥齿轮2c的转动，第二个凸台2e3，第二个凸台2e3的直径大于第一个凸台2e1的直径，用于限制锥齿轮2c轴向移动，第三个凸台为蜗杆2e4，第四个凸台2e5用于安装轴承2g。
图3是本发明一实施例的支架2fA-A剖视图，左视图的示意图。
如图3所示，图3中左上角的视图为长方体凸台2f3和贯穿孔2f4的剖视图的示意图，图3中左下角的视图为长方体凸台2f1、圆环2f2和矩形槽口2f5的俯视图，图3中右上角的视图为支架的左视图。
支架2f由三部分组成，左端为长方体凸台2f1，紧接着为轴线与左端长方体凸台轴线相垂直的圆环2f2，该圆环的轴向尺寸大于长方体凸台的宽度，用于将支架2f安装到壳体1和前端盖5上，其内用于安装小锥齿轮3与锥齿轮2c，圆环的右端有一个与左端长方体凸台宽度一样但轴向尺寸大于左端长方体凸台的长方体凸台2f3，上述长方体凸台内有一个贯穿的孔2f4用于安装蜗杆以及轴承。该支架的上部有贯通圆环和右端部分长方体凸台的矩形槽口2f5，蜗轮4从该槽口2f5中穿出与蜗杆2e配合。
图4是本发明一实施例的浮动蜗杆组件剖视图的示意图。
如图4所示的浮动蜗杆组件包括支架2f、左轴承端盖2a、左轴承2b、锥齿轮2c、平键2d、调整垫圈2h、蜗杆2e、右轴承2g、右轴承端盖2i等。该组件为浮动式结构，在弹簧预紧力作用下蜗杆与蜗轮的齿形面紧紧贴合，从而消除了蜗杆与蜗轮的齿形面之间的齿侧间隙，达到了减小回程误差的效果。
为了验证上述各个实施例中的用于消除蜗轮蜗杆传动间隙的装置的输出精度，特作以下实验：
当利用该装置在蜗轮轴输出摇臂上施加25N·cm的变向扭矩时，测量得到输出摇臂角间隙为5.3′；
当利用该装置在蜗轮轴输出摇臂上施加26N·cm的变向扭矩时，测量得到输出摇臂角间隙为5.32′；
当利用该装置在蜗轮轴输出摇臂上施加27N·cm的变向扭矩时，测量得到输出摇臂角间隙为5.33′；
当利用该装置在蜗轮轴输出摇臂上施加28N·cm的变向扭矩时，测量得到输出摇臂角间隙为5.38′；
当利用该装置在蜗轮轴输出摇臂上施加29·Ncm的变向扭矩时，测量得到输出摇臂角间隙为5.4′；
当利用该装置在蜗轮轴输出摇臂上施加30·Ncm的变向扭矩时，测量得到输出摇臂角间隙为5.5′。
通过多次实验，可以得到当利用该装置在蜗轮轴输出摇臂上施加25N·cm～30N·cm的变向扭矩时，输出摇臂角间隙小于6′。
由此，上述实施例提出的用于消除蜗轮蜗杆传动间隙的结构，可以减少并消除蜗轮蜗杆传动的回程误差，提高蜗轮输出精度，满足航空旋转作动器的精密输出要求。
最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可以轻易想到各种等效的修改或者替换，这些修改或者替换都应该涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于消除蜗轮蜗杆传动间隙的装置，其特征在于，包括：
壳体(1)、前端盖(5)、浮动蜗杆组件(2)、小锥齿轮(3)、蜗轮(4)、调整垫圈(8)、弹簧(7)、小盖(9)，其中：
所述壳体(1)与前端盖(5)通过螺钉连接成一体并形成空腔；
所述空腔内容纳有：浮动蜗杆组件(2)、蜗轮(4)、小锥齿轮(3)；
浮动蜗杆组件(2)通过上支架(2f)两端的凸出的圆柱形凸台(2f2)安装到壳体(1)上的孔中和前端盖(5)的孔中；
壳体(1)安装孔与前端盖(5)安装的孔同轴心；
浮动蜗杆组件(2)可绕圆柱形凸台(2f2)的孔中心转动；
小锥齿轮(3)通过轴承安装在壳体(1)上，用于将电动机的动力传递给浮动蜗杆组件(2)中的锥齿轮(2c)；
所述锥齿轮(2c)通过平键(2d)与蜗杆(2e)相连，并通过蜗杆(2e)将动力传递给蜗轮(4)；
蜗轮(4)通过轴承安装在处于同一轴向线上的壳体(1)轴承室和前端盖(5)的轴承室内，且壳体(1)下部有一个圆形孔与所述空腔相通；
弹簧(7)装在小盖(9)的圆孔中，通过所述圆形孔顶在浮动蜗杆组件(2)上，并通过调整垫圈(8)的数量来保证弹簧有一定的预紧力，使得浮动蜗杆组件(2)中的蜗杆(2e)与蜗轮(4)的齿形面紧紧贴合。
2.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述浮动蜗杆组件(2)包括：
依次连接的支架(2f)、左轴承端盖(2a)、左轴承(2b)、锥齿轮(2c)、平键(2d)、调整垫圈(2h)、蜗杆(2e)、右轴承(2g)、右轴承端盖(2i)。
3.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述支架(2f)包括：
左端为长方体凸台(2f1)，紧接着为轴线与左端长方体凸台轴线相垂直的圆环(2f2)，圆环(2f2)的轴向尺寸大于长方体凸台的宽度，用于将支架(2f)安装到壳体(1)和前端盖(5)上，圆环(2f2)的内腔用于安装小锥齿轮(3)与锥齿轮(2c)，圆环(2f2)的右端有一个与左端长方体凸台宽度一样但轴向尺寸大于左端长方体凸台的长方体凸台(2f3)，所述长方体凸台内有一个贯穿的孔(2f4)用于安装蜗杆(2e)、第一轴承(2b)和第二轴承(2g)。
4.根据权利要求3所述装置，其特征在于，所述支架(2f)的上部有贯通圆环(2f2)和右端部分长方体凸台(2f3)的矩形槽口(2f5)，蜗轮(4)从矩形槽口(2f5)中穿出且与蜗杆(2e)配合。
5.根据权利要求3所述装置，其特征在于，所述蜗杆(2e)包括：
第一个凸台(2e1)，用于安装第一轴承(2b)和锥齿轮(2c)，
第一个凸台(2e1)上有的平键槽(2e2)，
平键槽(2e2)内的平键(2d)，用于限制锥齿轮(2c)的转动，
第二个凸台(2e3)的直径大于第一个凸台(2e1)的直径，用于限制锥齿轮(2c)的轴向移动；
第三个凸台为蜗杆(2e4)；
第四个凸台(2e5)，用于安装第二轴承(2g)。
6.根据权利要求1-5中任一项所述装置，其特征在于，所述蜗杆(2e)为一个台阶轴。
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