CN116044957A - 一种可调背隙的滚子包络减速器 - Google Patents

一种可调背隙的滚子包络减速器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及减速器技术领域，具体涉及一种可调背隙的滚子包络减速器，包括外壳、蜗轮、蜗杆、偏心轴套和轴承，所述外壳内部形成有空腔，所述空腔分为第一腔体和第二腔体；所述蜗轮和所述蜗杆依次转动安装于所述第一腔体和所述第二腔体中，所述蜗杆和所述蜗轮相啮合，且所述蜗轮位于所述蜗杆的上方；所述蜗杆上安装有至少一个偏心机构，通过所述偏心机构调整所述蜗杆相对于所述蜗轮的距离。本发明提供的。在不拆卸减速器的前提下，实现可调背隙，解决了因为材料磨损而导致背隙增大的技术问题，保证了蜗轮和蜗杆之间啮合精度，延长了减速器的使用寿命。

Description

一种可调背隙的滚子包络减速器
技术领域
本发明涉及减速器技术领域，具体涉及一种可调背隙的滚子包络减速器。
背景技术
蜗轮蜗杆传动是将电机的高速度低扭矩转动转换成低转速高扭矩的一种装置是一种高速比，体积小的执行机构，有开放式和封闭式两种形式，目前在民用和军用领域均得到广泛的应用。
目前蜗轮蜗杆传动常见的形式有蜗轮蜗杆减速机，蜗轮蜗杆转台两种，现有的蜗轮蜗杆减速机主要由壳体、蜗轮蜗杆和轴承等组成，电机带动蜗杆转动从动带动蜗轮转动。
现有的蜗轮蜗杆减速机在正常状态下，蜗轮的滚子和蜗杆齿面良好接触，蜗杆和蜗轮零背隙，蜗轮和蜗杆的承载能力大。随着蜗轮和蜗杆的传动磨损越来越严重，蜗杆和蜗轮的传动面临着接触材料的磨损的问题，即包括滚子的表面磨损和蜗杆齿面的磨损，这将导致滚子和蜗杆齿面之间的接触面产生一定间隙，滚子和蜗杆齿面之间失去零背隙，造成蜗轮和蜗杆的承载力降低，蜗轮和蜗杆之间的啮合精度难以保证。
发明内容
（一）本发明所要解决的问题是：现有的蜗轮蜗杆减速机中，蜗杆和蜗轮的传动面临着接触材料的磨损的问题，即包括滚子的表面磨损和蜗杆齿面的磨损，这将导致滚子和蜗杆齿面之间的接触面产生一定间隙，滚子和蜗杆齿面之间失去零背隙，造成蜗轮和蜗杆的承载力降低，蜗轮和蜗杆之间的啮合精度难以保证。
（二）技术方案
一种可调背隙的滚子包络减速器，包括外壳、蜗轮、蜗杆、偏心轴套和轴承，所述外壳内部形成有空腔，所述空腔分为第一腔体和第二腔体；
所述蜗轮和所述蜗杆依次转动安装于所述第一腔体和所述第二腔体中，所述蜗杆和所述蜗轮相啮合，且所述蜗轮位于所述蜗杆的上方；
所述蜗杆上安装有至少一个偏心机构，通过所述偏心机构调整所述蜗杆相对于所述蜗轮的距离。
根据本发明的一个实施例，所述偏心机构包括偏心轴套和轴承，所述偏心轴套上形成有偏心孔，所述偏心孔的轴线与所述偏心轴套外圈的轴线不共线，所述轴承的外侧面安装于所述偏心孔内，所述轴承的内侧面安装于所述蜗杆上，所述蜗杆、所述轴承和所述偏心孔同轴设置。
根据本发明的一个实施例，所述偏心机构设置有两个，两个所述偏心机构分别安装于所述蜗杆相对的两端。
根据本发明的一个实施例，所述偏心轴套的外侧面上开设有至少一个孔体。
根据本发明的一个实施例，所述孔体设置有两个，两个所述孔体关于所述偏心轴套外圈的轴线对称设置。
根据本发明的一个实施例，所述外壳具有相对的正面和背面，所述正面和所述背面处分别开设有同轴设置的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔均与所述第一腔体相连通，所述蜗轮转动安装于所述第一通孔和所述第二通孔之间。
根据本发明的一个实施例，所述外壳的正面和所述背面处分别设有第一法兰件和第二法兰件，所述第一法兰件和所述第二法兰件同轴设置，所述第一法兰件和所述第二法兰件均与所述蜗轮转动连接。
根据本发明的一个实施例，所述外壳具有相对的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面分别开设有圆孔，所述圆孔与所述第二腔体相连通，所述蜗杆转动安装于两个所述圆孔中，两个所述圆孔处分别设有一个第三法兰件，所述第三法兰件与所述偏心轴套同轴设置，且所述偏心轴套转动连接于所述第三法兰件中。
根据本发明的一个实施例，所述偏心孔的轴线与所述偏心轴套外圈的轴线之间的距离为0.03mm-0.5mm。
根据本发明的一个实施例，所述第一腔体为圆柱腔，所述第二腔体为矩形腔，所述第一腔体和所述第二腔体相连通，所述蜗轮的轴线与所述蜗杆的轴线相垂直。
本发明的有益效果：
本发明提供的一种可调背隙的滚子包络减速器，一种可调背隙的滚子包络减速器，包括外壳、蜗轮、蜗杆、偏心轴套和轴承，所述外壳内部形成有空腔，所述空腔分为第一腔体和第二腔体；所述蜗轮和所述蜗杆依次转动安装于所述第一腔体和所述第二腔体中，所述蜗杆和所述蜗轮相啮合，且所述蜗轮位于所述蜗杆的上方；所述蜗杆上安装有至少一个偏心机构，通过所述偏心机构调整所述蜗杆相对于所述蜗轮的距离。
调节蜗轮和蜗杆之间的间隙时，通过旋转偏心机构调节蜗杆与蜗轮之间的距离，使得滚子到蜗杆之间的距离缩小，在不拆卸减速器的前提下，实现可调背隙，解决了因为材料磨损而导致背隙增大的技术问题，保证了蜗轮和蜗杆之间啮合精度，延长了减速器的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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为本发明实施例提供的立体图；
图2为本发明实施例提供的侧视图；
图3为本发明实施例提供的图2中A-A的剖视图；
图4为本发明实施例提供的蜗轮和蜗杆的结构图；
图5为本发明实施例提供的蜗杆的结构图；
图6为本发明实施例提供的图5中B-B的剖视图；
图7为本发明实施例提供的偏心轴套和轴承的结构图；
图8为本发明实施例提供的偏心轴套的结构图。
图标：1-外壳；101-第一腔体；102-第二腔体；2-蜗轮；201-第一法兰件；202-环体；203-第二法兰件；3-蜗杆；301-第三法兰件；302-偏心轴套；303-轴承；304-孔体。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
如图1-图8所示，本发明的一个实施例提供了一种可调背隙的滚子包络减速器，包括外壳1、蜗轮2、蜗杆3、偏心轴套302和轴承303，外壳1内部形成有空腔，空腔分为第一腔体101和第二腔体102；
蜗轮2和蜗杆3依次转动安装于第一腔体101和第二腔体102中，蜗杆3和蜗轮2相啮合，且蜗轮2位于蜗杆3的上方；
蜗杆3上安装有至少一个偏心机构，通过偏心机构调整蜗杆3相对于蜗轮2的距离。
调节蜗轮2和蜗杆3之间的间隙时，通过旋转偏心机构调节蜗杆3与蜗轮2之间的距离，使得滚子到蜗杆3之间的距离缩小，在不拆卸减速器的前提下，实现可调背隙，解决了因为材料磨损而导致背隙增大的技术问题，提高了蜗轮2和蜗杆3之间啮合精度。
在本实施例，如图5、图6、图7和图8所示，偏心机构包括偏心轴套302和轴承303，偏心轴套302上形成有偏心孔，偏心孔的轴线与偏心轴套302外圈的轴线不共线，轴承303的外侧面安装于偏心孔内，轴承303的内侧面安装于蜗杆3上，蜗杆3、轴承303和偏心孔同轴设置。
这样在调节蜗轮2和蜗杆3之间的间隙时，通过旋转偏心轴套302，由于偏心轴套302内偏心孔的轴线与偏心轴套302外圈的轴线不共线，而轴承303、偏心轴套302的偏心孔和蜗杆3同轴设置，使得轴承303和蜗杆3绕着偏心轴套302外圈的轴线旋转，蜗杆3的位置发生变化，从而调节蜗杆3与蜗轮2之间的距离，使得滚子到蜗杆3之间的距离缩小。
即利用同轴偏心的原理，在不拆卸减速器的前提下，实现可调背隙，解决了因为材料磨损而导致背隙增大的技术问题。
优选的，如图4所示，在本实施例中，偏心机构设置有两个，两个偏心机构分别安装于蜗杆3相对的两端。可任意选择一个偏心机构调节蜗杆3的位置，例如，使用工具旋转左侧的偏心轴套302带动蜗杆3旋转的同时，右侧的偏心轴套302随之一起旋转，或者先旋转右侧的偏心轴套302，左侧的偏心轴套302也随之旋转，这样方便从减速器的左侧或右侧进行调节。
优选的，偏心轴套302的外侧面上开设有至少一个孔体304。朝该孔体304***旋转把手或者其他工具以此旋转偏心轴套302，从而调节调节蜗杆3与蜗轮2之间的距离。
可选的，如图7和图8所示，在偏心轴套302的外侧面上开设有两个孔体304，两个孔体304关于偏心轴套302外圈的轴线对称设置，进一步的，孔体304为螺纹孔。在调节偏心轴套302时，可朝两个孔体304内螺入两个螺杆，然后握住两个螺杆旋转偏心轴套302。
可选的，孔体304的数量还可设置成3、4或5个，具体的数量不做具体的限制，只需满足能够朝孔体304内安装把手或杆体等工具，以旋转偏心轴套302即可。
优选的，如图4，蜗轮2位于蜗杆3的上方，蜗轮2的轴线与蜗杆3的轴线相平行，蜗轮2包括多个滚子，多个滚子绕着蜗轮2的轴线均匀设置，位于蜗轮2底部的滚子与蜗杆3的齿面相啮合，通过驱动蜗杆3旋转，从而带动蜗轮2旋转。
具体的，如图3所示，此状态为理想接触状态，此时的滚子和蜗杆3齿面良好接触，使得蜗杆3和蜗轮2零背隙，蜗轮2和蜗杆3的承载能力大。
而随着蜗轮2和蜗杆3的传动磨损越来越严重，蜗杆3和蜗轮2的传动都面临着接触材料的磨损，即包括滚子的表面磨损和蜗杆3齿面的磨损，这将导致滚子和蜗杆3齿面之间的接触面产生一定间隙，导致滚子和蜗杆3齿面之间失去零背隙。
而在本实施例中，由于偏心轴套302内偏心孔的轴线与偏心轴套302外圈的轴线不共线，而轴承303、偏心轴套302的偏心孔和蜗杆3同轴设置，使得在旋转偏心轴套302时，会使得轴承303和蜗杆3绕着偏心轴套302外圈的轴线旋转，这样蜗杆3相对于蜗轮2之间的距离会发生变化，通过调整偏心轴套302的旋转角度，使得蜗杆3相对于蜗轮2之间的距离达到极限值，即蜗杆3距离蜗轮2最近的位置，使得滚子和蜗杆3齿面之间紧密接触，蜗杆3和蜗轮2零背隙，蜗轮2和蜗杆3的承载能力增大。
优选的，偏心孔的轴线与偏心轴套302外圈的轴线之间的距离为0.03mm-5mm。
可选的，偏心孔的轴线与偏心轴套302外圈的轴线之间的距离为0.3mm。
即旋转偏心轴套302后，当蜗杆3旋转到极限位置后，其极限位置相较于原位置相差0.3mm。
优选的，如图3所示，外壳1内部形成有空腔，空腔分为第一腔体101和第二腔体102，蜗轮2和蜗杆3依次转动安装于第一腔体101和第二腔体102中，蜗杆3和蜗轮2相啮合，且蜗轮2位于蜗杆3的上方，其中第一腔体101为圆柱腔，第二腔体102为矩形腔，第一腔体101和第二腔体102相连通，蜗轮2的轴线与蜗杆3的轴线相垂直。具体的，蜗轮2一端转动安装在外壳1的正面，其另一端转动安装在外壳1的背面，而蜗杆3的一端转动安装在外壳1的左侧面，其另一端转动安装在外壳1的右侧面。
优选的，蜗杆3的一端穿出外壳1，该端为输入端，可与外界驱动装置，例如电机进行连接，从而驱动蜗杆3旋转。
可选的，如图1所示，外壳1的正面和背面处分别开设有同轴设置的第一通孔和第二通孔，第一通孔和第二通孔均与第一腔体101相连通，蜗轮2转动安装于第一通孔和第二通孔之间，外壳1的正面和背面处分别设有第一法兰件201和第二法兰件203，第一法兰件201和第二法兰件203同轴设置，第一法兰件201和第二法兰件203均与蜗轮2转动连接。在外壳1的正面开设有凹槽，凹槽为环形槽，凹槽与第一通孔同轴设置，在蜗轮2的一端同轴设有环体202，环体202嵌入到凹槽内，环体202的直径小于凹槽的直径但是大于蜗轮杆的直径。
可选的，如图1和图2所示，在外壳1的左侧面和右侧面上分别开设有圆孔，两个圆孔同轴设置且规格一致，两个圆孔均与第二腔体102相连通，圆孔与偏心轴套302的外径相同。
进一步的，在外壳1的左侧面和右侧面上分别开设有圆槽，圆槽的直径大于圆孔的直径，在圆槽内通过螺栓固定有第三法兰件301，第三法兰件301与偏心轴套302同轴设置，偏心轴套302转动连接于第三法兰件301中，偏心轴套302的外侧面与第三法兰件301的内壁相接触。
本实施例中，将偏心轴套302的外圈记做A，将偏心轴套302的内圈记做B，偏心轴套302的外圈A与偏心轴套302的内圈B偏心，二者圆心不在同一点，当旋转调节偏心轴套302时，由于偏心轴套302的外圈A与外壳1内的圆孔同轴，所以偏心轴套302的外圈A相对位置不变，那么旋转偏心轴套302时，偏心轴套302的内圈B的圆心所在的位置会发生变化，从而使得蜗杆3相对位置发生变化，达到调节背隙的目的。
具体的，在蜗轮2和蜗杆3发生较为严重的磨损后，在未调整偏心轴套302之前，将蜗杆3的最顶点位置记做a点，然后使用工具***到偏心轴套302侧面的孔体304内，并旋转偏心轴套302，随着偏心轴套302的旋转，蜗杆3随之一起旋转，蜗杆3的最顶点位置发生变化直至蜗杆3的最顶点的位置移动到a点的正下方，此时表示蜗杆3以到达极限位置，将此时蜗杆3的最顶点位置记做b点，a点到b点之间的距离相差0.3mm，即蜗杆3的齿面到蜗轮2的滚子之间的距离缩短了0.3mm，这样在不拆卸减速器的前提下，实现可调背隙，解决了因为材料磨损而导致背隙增大的技术问题，极大的延长了减速器的使用寿命，在蜗轮2和蜗杆3发生磨损，导致背隙增大时也不用更换。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可调背隙的滚子包络减速器，其特征在于，包括外壳（1）、蜗轮（2）、蜗杆（3）、偏心轴套（302）和轴承（303），所述外壳（1）内部形成有空腔，所述空腔分为第一腔体（101）和第二腔体（102）；
所述蜗轮（2）和所述蜗杆（3）依次转动安装于所述第一腔体（101）和所述第二腔体（102）中，所述蜗杆（3）和所述蜗轮（2）相啮合，且所述蜗轮（2）位于所述蜗杆（3）的上方；
所述蜗杆（3）上安装有至少一个偏心机构，通过所述偏心机构调整所述蜗杆（3）相对于所述蜗轮（2）的距离。
2.根据权利要求1所述的一种可调背隙的滚子包络减速器，其特征在于，所述偏心机构包括偏心轴套（302）和轴承（303），所述偏心轴套（302）上形成有偏心孔，所述偏心孔的轴线与所述偏心轴套（302）外圈的轴线不共线，所述轴承（303）的外侧面安装于所述偏心孔内，所述轴承（303）的内侧面安装于所述蜗杆（3）上，所述蜗杆（3）、所述轴承（303）和所述偏心孔同轴设置。
3.根据权利要求2所述的一种可调背隙的滚子包络减速器，其特征在于，所述偏心机构设置有两个，两个所述偏心机构分别安装于所述蜗杆（3）相对的两端。
4.根据权利要求2所述的一种可调背隙的滚子包络减速器，其特征在于，所述偏心轴套（302）的外侧面上开设有至少一个孔体（304）。
5.根据权利要求4所述的一种可调背隙的滚子包络减速器，其特征在于，所述孔体（304）设置有两个，两个所述孔体（304）关于所述偏心轴套（302）外圈的轴线对称设置。
6.根据权利要求1所述的一种可调背隙的滚子包络减速器，其特征在于，所述外壳（1）具有相对的正面和背面，所述正面和所述背面处分别开设有同轴设置的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔均与所述第一腔体（101）相连通，所述蜗轮（2）转动安装于所述第一通孔和所述第二通孔之间。
7.根据权利要求6所述的一种可调背隙的滚子包络减速器，其特征在于，所述外壳（1）的正面和所述背面处分别设有第一法兰件（201）和第二法兰件（203），所述第一法兰件（201）和所述第二法兰件（203）同轴设置，所述第一法兰件（201）和所述第二法兰件（203）均与所述蜗轮（2）转动连接。
8.根据权利要求6所述的一种可调背隙的滚子包络减速器，其特征在于，所述外壳（1）具有相对的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面分别开设有圆孔，所述圆孔与所述第二腔体（102）相连通，所述蜗杆（3）转动安装于两个所述圆孔中，两个所述圆孔处分别设有一个第三法兰件（301），所述第三法兰件（301）与所述偏心轴套（302）同轴设置，且所述偏心轴套（302）转动连接于所述第三法兰件（301）中。
9.根据权利要求2所述的一种可调背隙的滚子包络减速器，其特征在于，所述偏心孔的轴线与所述偏心轴套（302）外圈的轴线之间的距离为0.03mm-5mm。
10.根据权利要求1-8中任一所述的一种可调背隙的滚子包络减速器，其特征在于，所述第一腔体（101）为圆柱腔，所述第二腔体（102）为矩形腔，所述第一腔体（101）和所述第二腔体（102）相连通，所述蜗轮（2）的轴线与所述蜗杆（3）的轴线相垂直。
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