[發明專利]一種高效精密無背隙陶瓷球分度裝置

無效

• 申請號: 201310693893.8
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN103707129A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 申國棟;初福春;劉衛國
• 申請（專利權）人: 煙臺環球機床附件集團有限公司;煙臺環球機床裝備股份有限公司
• 主分類號: B23Q16/02
• 分類號: B23Q16/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種分度裝置，尤其涉及一種高效精密無背隙陶瓷球分度裝置。

背景技術

分度裝置是指可以在一次工件裝夾過程中每加工過一個表面后，帶動工件轉過一定的角度以改變加工表面位置的裝置。常見的分度裝置主要是采用蝸桿傳動，其具有減速比大、結構緊湊、工作平穩、噪聲低等優點，但由于蝸桿傳動是靠蝸桿和蝸輪之間的滑動摩擦進行傳動，且可調背隙的蝸桿只能為圓柱蝸桿，嚙合面積小，因此其作為分度裝置傳動效率低，可承受的速度低，磨損大，精度保持性差，可承受載荷低，使用壽命較短。

為了克服傳統蝸輪蝸桿的種種不足，出現了采用滾珠傳動的蝸桿傳動，其將傳統的蝸桿與蝸輪之間的滑動摩擦轉變成滾珠的滾動摩擦，提高了傳動效率，減小了磨損。但是現階段的滾珠式蝸桿傳動中，滾珠的回珠通道加工十分困難，并且由于難以裝入球保持器，鋼珠之間互相接觸，所以這類結構并不是完全的滾動摩擦，滾珠之間還存在滑動摩擦甚至干涉，傳動效率提高有限，所能達到的極限速度較低。而在消除背隙方面，大多通過裝入較滾道直徑略大的滾珠來實現預壓消除反轉背隙，這種方式一旦在加工完成后將無法調整預壓力的大小，容易出現兩種情況：滾道直徑過大造成預壓力不足甚至出現背隙，影響分度精度；滾道直徑過小造成預壓力過大，繼而造成阻力較大，傳動效率大大降低且裝配難度大。因此現階段的滾珠式蝸桿分度裝置很難實現高效精密無背隙的傳動。

發明內容

本發明針對現有技術存在的不足，提供一種高效率、高精度、無背隙且可承受載荷大的陶瓷球分度裝置。????

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種高效精密無背隙陶瓷球分度裝置，包括球輪和蝸桿部件，其特殊之處在于所述的蝸桿部件由主蝸桿和副蝸桿組成，所述的副蝸桿套在主蝸桿的中心軸上，通過脹緊套將主蝸桿和副蝸桿固定，所述的主蝸桿和副蝸桿的外圓弧面上具有螺旋球軌道；所述的球輪外圓周表面均勻布有球形槽，球形槽內放置陶瓷球；所述的螺旋球軌道和球形槽之間通過所述的陶瓷球滾動連接；所述的球輪的外圍設有環形擋板，環形擋板上設有陶瓷球安裝孔。

其中，所述的主蝸桿和副蝸桿上的螺旋球軌道的形狀和尺寸經過精心優化設計和精密加工，保證在嚙合時，螺旋球軌道只有一側與陶瓷球接觸，另一側有間隙，且接觸位置有利于陶瓷球回轉滾動。

所述的球輪上的球形槽形狀和尺寸經過精心優化設計和精密加工，保證在嚙合時，球形槽只有一側與陶瓷球接觸，且接觸位置有利于陶瓷球回轉滾動。

所述的環形擋板能夠約束沒有參與嚙合的陶瓷球一直處于球形槽內。

本發明的有益效果是：

本發明將傳統蝸輪蝸桿之間的滑動摩擦轉變成陶瓷球的滾動摩擦，阻力和磨損大大降低，提高傳動效率，加工難度低，結構簡單，安裝調整方便，可運用在機床回轉工作臺、分度頭以及生產線分度裝置等分度機構中，適用于普通設備、精密設備和重載切削設備。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，所述的陶瓷球采用氮化硅陶瓷球。

采用上述進一步方案的有益效果是，氮化硅陶瓷球的自潤滑性能好，摩擦系數低，耐磨性好，因此降低了磨損，大大提高了傳動效率和極限速度。

進一步，所述的蝸桿部件采用環面形式，由主蝸桿和副蝸桿組成，主蝸桿和副蝸桿表面均設有螺旋球軌道。

采用上述進一步方案的有益效果是，可通過調整主蝸桿、副蝸桿表面上螺旋球軌道之間的角度來消除背隙，達到理想的預壓力，實現很高的分度精度；采用環面蝸桿的形式，接觸面積更大，可承受重載切削。

進一步，所述的環形擋板的兩端開口處與主蝸桿和副蝸桿的外圓弧面緊緊相鄰。

采用上述進一步方案的有益效果是，陶瓷球能夠從環形擋板區域順暢出入主蝸桿和副蝸桿的螺旋球軌道。

進一步，所述的蝸桿部件采用單頭螺旋球軌道設計或多頭螺旋球軌道設計。

采用上述進一步方案的有益效果是，采用多頭螺旋球軌道設計，可以適應不同的傳動比要求。

進一步，在通過主蝸桿和副蝸桿的同軸線并垂直于球輪軸線的平面內，在球輪方位角方向上，主、副蝸桿各自的螺旋球軌道球形截面的間隔角度等于球輪表面球形槽的間隔角度。

采用上述進一步方案的有益效果是，主蝸桿和副蝸桿每轉動一周，帶動球輪回轉，陶瓷球在螺旋球軌道滾動的角度正好等于球形槽的間隔角度，提高了分度精度，并保證陶瓷球始終保持在其相應的球形槽內。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為圖1的沿A-A向剖視圖；