[發(fā)明專利]一種組合式蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及其加工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110538025.7
• 申請(qǐng)日: 2021-05-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113175498B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧星橋;費(fèi)春霞;王帆;李兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F16H1/16
• 分類號(hào): F16H1/16;F16H55/24;B23P15/14
• 代理公司: 北京之于行知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11767
• 代理人: 何志欣

本發(fā)明涉及一種組合式蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的加工方法，其特征在于，加工方法至少包括如下步驟：S1、蝸桿加工步驟：蝸桿經(jīng)過(guò)分段加工形成關(guān)于彼此對(duì)接中心部位彼此鏡像對(duì)稱的第一蝸桿齒和第二蝸桿齒，第一蝸桿齒和第二蝸桿齒的各齒面是基于不同齒型的齒輪齒面作為母面經(jīng)過(guò)共軛運(yùn)動(dòng)而包絡(luò)形成的，其中，在沿蝸桿軸線剖視的視圖中，第一半段蝸桿經(jīng)過(guò)不同母面能夠包絡(luò)出大致呈線性變化的第一蝸桿一齒面和呈非線性變化、尤其是大致呈隆凸形的第一蝸桿二齒面，第二半段蝸桿經(jīng)過(guò)不同母面能夠包絡(luò)出大致呈線性變化的第二蝸桿二齒面和呈非線性變化、尤其是大致呈隆凸形的第二蝸桿一齒面。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種組合式蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及其加工方法。

背景技術(shù)

蝸輪蝸桿傳動(dòng)方式被廣泛應(yīng)用，蝸輪和蝸桿均通過(guò)轉(zhuǎn)軸、軸承等安裝在機(jī)體上，蝸桿外側(cè)加工有螺旋齒，蝸輪周邊加工有與螺旋齒相配的蝸輪齒，驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)螺旋齒帶動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到傳遞動(dòng)力的目的。由于蝸輪蝸桿傳動(dòng)摩擦力較大，磨損嚴(yán)重，運(yùn)行一定時(shí)間后螺旋齒與蝸輪齒之間會(huì)產(chǎn)生較大間隙，目前使用的蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)無(wú)法調(diào)整上述間隙，使傳動(dòng)精度下降，噪聲增大，運(yùn)行不平穩(wěn)。

CN104139219 A公開(kāi)了一種平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿五軸聯(lián)動(dòng)砂輪磨削加工方法，采用的加工機(jī)床是五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床，按照平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿的成型原理，通過(guò)機(jī)床五軸聯(lián)動(dòng)，使得砂輪磨削平面與虛擬齒輪的齒面重合，并繞虛擬齒輪旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，同時(shí)工件蝸桿繞自身軸線旋轉(zhuǎn)，兩者的旋轉(zhuǎn)速度和方向通過(guò)蝸桿副的旋向和傳動(dòng)比確定，虛擬齒輪軸線與工件蝸桿軸線距離等于蝸桿副中心距，從而利用砂輪平面包絡(luò)磨削出平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿齒面。該發(fā)明第一次將五軸聯(lián)動(dòng)加工技術(shù)應(yīng)用于平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿的磨削加工中，利用五軸加工機(jī)床的柔性和精密性，可大幅度提高平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿的磨削范圍和磨削精度。

CN104625663 A公開(kāi)了一種平面二次包絡(luò)蝸桿加工方法，首先根據(jù)零件材料和結(jié)構(gòu)選擇合適的側(cè)銑刀具，隨后根據(jù)選擇的側(cè)銑刀具確定側(cè)銑工藝參數(shù)，接著五軸聯(lián)動(dòng)粗加工蝸桿，然后對(duì)粗加工后的蝸桿進(jìn)行淬火熱處理，最后五軸聯(lián)動(dòng)精加工蝸桿，其創(chuàng)新點(diǎn)在于：所述五軸聯(lián)動(dòng)粗加工蝸桿之后增加五軸聯(lián)動(dòng)半精加工蝸桿步驟，形成三級(jí)加工方法。本發(fā)明公開(kāi)的平面二次包絡(luò)蝸桿加工方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中改裝機(jī)床加工精度較差，加工時(shí)間太長(zhǎng)的難題，產(chǎn)品精度大大的提高，減少了裝配的工時(shí)，提高了蝸桿承載力，使之傳動(dòng)效率得到大大提高，同時(shí)也提高鎖緊塊的使用壽命。

上述專利都針對(duì)平面二次蝸輪蝸桿的加工方法進(jìn)行了改進(jìn)，以獲得更加精準(zhǔn)且傳動(dòng)效率更高的蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。但對(duì)于某些對(duì)傳動(dòng)精度要求更高而對(duì)傳動(dòng)效率要求不高的特定領(lǐng)域，如何在降低傳動(dòng)摩擦的同時(shí)能夠進(jìn)一步地提高傳動(dòng)精度的問(wèn)題還不能很好地解決。

CN102734389 A公開(kāi)了一種可消除齒側(cè)間隙的蝸桿傳動(dòng)裝置，不僅能減小或者消除齒側(cè)間隙,實(shí)現(xiàn)精密傳動(dòng)，而且承載能力大,且便于加工制造。它包括蝸桿和蝸輪，所述蝸桿由同軸安裝的左段蝸桿、右段蝸桿構(gòu)成，其左右齒面分別由正弦線形砂輪異面一次包絡(luò)而成；所述蝸輪在徑向均勻分布有正弦形狀輪齒，輪齒由與蝸桿形狀一致的滾刀二次包絡(luò)而成；所述左段蝸桿、右段蝸桿之間設(shè)置有調(diào)整其相對(duì)位置和相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。該專利的蝸桿采用了兩段式組裝結(jié)構(gòu)，以便于裝配和便于調(diào)節(jié)齒側(cè)間隙。但事實(shí)上該專利蝸桿的齒形大體一致，在用于順時(shí)針和逆時(shí)針傳動(dòng)時(shí)，不需要考慮材料硬度及其熱處理過(guò)程帶來(lái)的問(wèn)題，其加工方式及組成結(jié)構(gòu)上都能夠進(jìn)行更優(yōu)化以使得傳動(dòng)精度進(jìn)一步提高。

此外，一方面由于對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解存在差異；另一方面由于申請(qǐng)人做出本發(fā)明時(shí)研究了大量文獻(xiàn)和專利，但篇幅所限并未詳細(xì)羅列所有的細(xì)節(jié)與內(nèi)容，然而這絕非本發(fā)明不具備這些現(xiàn)有技術(shù)的特征，相反本發(fā)明已經(jīng)具備現(xiàn)有技術(shù)的所有特征，而且申請(qǐng)人保留在背景技術(shù)中增加相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)之權(quán)利。

發(fā)明內(nèi)容