[其他]滚珠蜗杆付无效

专利信息
申请号: 86108414 申请日: 1986-11-28
公开(公告)号: CN86108414A 公开(公告)日: 1988-06-08
发明(设计)人: 郑家骏 申请(专利权)人: 郑家骏
主分类号: F16H1/16 分类号: F16H1/16;B23P15/14
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 四川省营山*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 滚珠 蜗杆
【说明书】:

一、滚珠蜗杆的改进

从检索看,滚珠蜗杆付在历史上早就有了。1969年9月在美国申请专利的《再循环式滚珠蜗杆装置》是一种螺旋沟槽式的球面蜗杆,它阻力大、效率低、传动精度差;1970年2月在美国申请专利的《消隙式减速装置》,它不过是上述装置的一种改进,它消除齿隙后,虽说提高了精度,却大大地降低了承载能力;1970年7月在美国申请专利的《动力传输器》采用了四头蜗杆及四个平行的直线内滚道,由于内外滚道衔接处有急弯,效率提高甚少,而速比却大大降低了!其它缺点依旧存在着。

本发明对上述缺点在结构上作了不少改进。既考虑到效率和精度,也考虑到寿命和承载能力,同时还解决了加工制造问题。改进后的滚珠蜗杆,其优点如下:

(1)内外滚道均采用螺旋式,内外滚道用腊铸镶块衔接没有急弯。内滚道中的滚珠用游筒带动,而不是一个顶着一个向前滑动,就大大降低了阻力。我们说,增高游筒是一项历史创举。

(2)工作滚珠全部装在蜗杆内,不能脱出,使滚珠与蜗杆保持为一个整体,拆卸方便。

(3)压力角减小,效率提高。

(4)大胆地采用单向传动,避免了游隙的影响:因为据统计,在整个传动机械中,单向传动的占85%以上(注意:象车床上加上换向齿轮,原动机仍旧没有转变方向,仍可视为单方传动)。

(5)Q型蜗杆付,加入速控器后,消除了因离心加速度而产生的冲击力。

二、一项发明两种类型

(1)P型滚珠蜗杆-系由普通圆柱蜗杆改造而成。主要是用来传递运动而不是传递动力的。如果用这类蜗杆代替滚珠螺旋,那么除了保持原有精密度之外,还可增大调节范围。图1是专为精密仪器设计的调节装置,其所有零件均包含于机壳中,与蜗轮1相啮合的蜗杆2,仅右端装有圆锥滚子轴承;左端则通过由调心轴承制成的滚轮4,轴定于游筒5上,并可由手柄6来带动它。当蜗杆旋转时,通过这些滚轮,就可使游筒反转。这样就形成了除蜗轮啮合齿外滚珠前进的另一推动力。如果滚轮直径D与接触处蜗杆内壁半径R的比值按下式取定(式中符号参看图1)那么内外推动滚珠前进的速度,就可协调一致。

(D)/(R) = (2(r1-2r2)+(2+cos β))/(2(r1-r2)+(1+cosβ))

(2)Q型滚珠蜗杆-系由球面蜗杆改造而成,主要是传递动力的。其内部除游筒10之外,还装有速控器。

观察图2及其中的部分放大图可知:速控器是由主轮11及两个介轮12夹固在两块组合板9之间的。主轮的空心轴内,插入了托簧19,以便使主轮与过往滚珠紧贴,并用调节螺20调节其紧贴的程度。

进出口两端的镶块8,系用溶模铸造法制成,其内有予制的滚珠通道。对照图2的几个视图可知:当进口端滚珠被蜗轮啮合齿压入蜗杆内部,途经速控器近旁时,主轮11首先被带动,然后经介轮12把运动传给游筒10,再由游筒带动滚珠前进。当滚珠到达内滚道终点时,在高速旋转的条件下,离心力场中的位能就要逐渐化为动能,使滚珠速度增加,但因出口端速控器的遏制,滚珠不能加速,只好在通过出口端主轮时,把多余的能量还给游筒系统。这样一方面消除了滚珠在出口端因速度过高而产生的冲击,另一方面也减少了进口端压入滚珠所消耗的能量。

本发明的要点是:Q型滚珠蜗杆与P型不同,在外滚道上的滚珠不是一颗挨一颗的。当滚珠脱离出口端速控器之后,由于离心加速,相邻滚珠的间隔就要拉开,如果速控器的位置安排适当,那么滚珠到达外滚道起点时,就可保持在该点理论上的速度与间距,过了起点滚珠速度与间距离螺旋半径减少而减少,当到达到蜗杆喉部时有极小值,过喉部后速度与间距又随滚道螺旋半径的增大而逐渐增大。直到在最后一个蜗杆轮齿的作用下,滚珠被压入蜗杆体内为止。

本发明的润滑系统也是值得一提的:当用油枪将润滑油压入注油器盖15后,由于止回珠16的作用,润滑油保存在游筒10内腔不致溢出,工作中游筒高速旋转,因离心力作用,润滑油经小孔h抛入蜗杆7的内壁,再由滚珠带出,使蜗杆外滚道和蜗轮齿面都得到适当的润滑。

三、从样机设计看产品效果

用滚珠蜗杆付作成的减速器,具有效率高、速比大、重量轻、寿命长、零件少、承载能力大的各种优点,这可从样机设计中观察出来。如图2是我们设计的20瓩滚珠蜗杆减速器样机,总零件数为35,除了外购件,自制零件仅17件,其它数据如下表:

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