[实用新型]一种可消除齿侧间隙的蜗杆传动装置

说明书

技术领域

本实用新型属于蜗杆传动装置，特别涉及一种可消除齿侧间隙的传动装置。 

背景技术

在齿轮传动中，适当的齿侧间隙是传动机构正常工作的必要条件之一。侧隙的存在可以避免轮齿受力变形和摩擦发热而膨胀所引起的挤压或卡死现象；可以在一定程度上补偿制造和装配的误差，从而可以采用较经济的制造工艺；可以提供容纳润滑油的空间，便于齿面润滑等。但是，由于齿侧间隙的存在，必然给现代机电系统如工业机器人、数控机床、印刷设备、自动火炮和雷达等带来冲击、振动、噪声、降低系统随动精度和稳定性等。显然，一方面为了提高传动副的传动精度，尤其是伺服驱动系统中需要频繁正反转的齿轮传动，齿侧间隙宜小，最好为零；另一方面为了便于制造和安装，提高传动副的承载能力，齿侧间隙宜大。在精密重载传动中，二者之间的矛盾十分突出。因此，研究开发出一种能同时适应高精度、大载荷要求的无侧隙齿轮传动装置具有重要的工程意义。 

目前，已提出的蜗杆传动有多种型式，但就无侧隙和齿侧间隙可调的蜗杆传动有如下五种传动型式： 

双导程圆柱蜗杆传动(钱光瑾.新技术新工艺.1983年第5期。双导程圆柱蜗杆传动是通过调整蜗杆的轴向位置来调整传动的齿侧间隙以补偿轮齿磨损的减薄量，该传动已被国内外应用于滚齿机等的精密分度机构中。其主要不足是，加工蜗轮的复合模数滚刀铲磨和精密制造困难，蜗轮与蜗杆啮合传动同时接触的齿数少，承载能力低，易磨损，精度寿命短，难以满足高速精密传动或重载精密传动的要求。 

正平面一次包络环面蜗杆传动（白金汉.威尔德哈卜（Wildharber）.蜗杆传动.蜗杆传动文集.重庆大学蜗杆传动科研组译编，1976.7.）。正平面 一次包络环面蜗杆传动的蜗轮齿两侧面的接触区域成反对称分布，故当将其沿齿面宽中央平面剖分制造时，通过相对转动两半个蜗轮，便可以达到调整或补偿齿侧间隙的目的，适用于作精密分度蜗轮传动。其主要不足是，（1）由正平面包络形成的蜗杆，当传动比稍小时，蜗杆入口端的齿面将产生根切；（2）由于错位消隙的缘故，两半个蜗轮分别与蜗杆左右两齿面同时接触，蜗杆传动齿面间的相对滑动速度较大，故导致齿面容易磨损，传动效率低；（3）若采键联接蜗轮与轴，为保证其中半个蜗轮相对另半个蜗轮错位传动，务必要将蜗轮的键槽随错位加宽，这给传动的侧隙调整带来不便。 

侧隙可调式变齿厚平面蜗轮环面蜗杆传动，通过调整变齿厚蜗轮的轴向位置即可调节蜗轮与蜗杆的齿侧间隙，啮合齿数多，承载能力大其蜗杆可以进行淬火并采用平面砂轮磨削、易于精密加工，但是该传动也有一些不足如齿面摩擦大、磨损严重、效率偏低等，其实现的仅是传动副磨损后的侧隙调整。 

无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动。是一种新型传动装置，该传动利用两半蜗轮轮体的错位安装来消除齿侧间隙，该传动啮合能有效消除蜗杆传动中的侧隙问题，但是该传动也有一些不足，如对两半蜗轮的加工精度要求较高，承载能力不强，且容易发生卡死现象等。 

此外，为实现无侧隙传动，一些科技工作者还提出了诸如双蜗杆传动（曹西京，张淳，刘昌祺，李宁.双蜗杆传动在精密数控分度中的应用[J].陕西科技大学学报，2003，21(1):70-72）、可减小传动间隙的双蜗杆传动机构(邱新桥.机械制造，2003，41(7):51-51.)、双斜齿轮结构(郭兴龙，王刚，李凯.消除传动副间隙的几种结构[J].机械工程师，2002.10:64-65)和直齿轮轮系结构等。针对工程领域中对齿轮传动提出的小侧隙和无侧隙要求，国内外科技工作者开展了一些相关研究，并公开了一些无侧隙和齿侧间隙可调齿轮传动机构的专利。如专利申请号为200610102244.6的“精密蜗轮蜗杆传动消隙装置”、专利申请号为200510050421.6的“一种蜗轮蜗杆传动装置”、专利号为ZL99117383.X的“侧隙可调式平面包络环面蜗杆传动”，这些传动装置虽然能够消除齿侧间隙，但是其传动元件多、体积大、结构复杂， 很难适用于要求传动精度高、承载能力大、机构紧凑的伺服驱动系统的传动装置。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可消除齿侧间隙的蜗杆传动装置，它不仅能减小或者消除齿侧间隙，实现精密传动，而且承载能力大，且便于加工制造。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：