专利名称：磨齿机双片组合蜗轮螺旋传动装置的制作方法
技术领域：
磨齿机双片组合蜗轮螺旋传动装置本实用新型涉及一种磨齿机螺旋运动传动装置，具体说是一种以伺服电机为驱动 原动机，采用具有自动消隙功能蜗轮蜗杆传动副传动的一种螺旋传动装置，用于成形磨齿 中对斜齿轮(螺旋齿轮)自动精确设定螺旋角。
背景技术：
机床装备作为战略性产业，一直以来受到世界各国的高度重视。精密齿形加工机 床更有“皇冠上的珍珠”工业之称。上世纪90年代前的磨齿机几乎都是采用展成原理工作 的，这种机床存在一定的问题，如少齿根切等。近年来，随着数控等相关技术的发展，齿形精 密加工机床逐步由展成法加工向成形法加工过度，成形磨齿成为未来磨齿加工技术的发展 方向。成形磨齿斜齿轮加工的关键技术之一是螺旋角控制。传统的螺旋运动采用纯机械 传动链，结构复杂，精度低，难以满足高精度斜齿轮齿向精度的要求。近年来，随着数控技术 的发展，机电一体化以及检测技术的集成应用，使得高精度螺旋传动技术升级提高成为可 能。
发明内容
本实用新型的目的是针对目前齿轮齿形成形加工技术配套需要，攻克成 形磨齿装备零件高精度螺旋传动这一关键核心技术问题，设计一种基于伺服驱动、数字控 制的自动消隙螺旋传动装置，从而实现斜齿轮类零件的高精度螺旋角设定，满足高精度斜 齿轮零件的齿向精度要求。本实用新型的技术方案是一种磨齿机双片组合蜗轮螺旋传动装置，包括箱体和设于箱体内的蜗轮蜗杆传动 副、联轴器、电机、主轴，所述传动装置以电机驱动，通过联轴器、蜗轮蜗杆传动副带动主轴， 其特征在于所述蜗轮蜗杆传动副中传动蜗轮为主、副双片组合结构，传动蜗轮在齿部厚度 方向对称分成两部分，其中主蜗轮的内孔套装在主轴的外侧，主蜗轮的阶梯外沿与副蜗轮 的内孔以间隙配合安装，主蜗轮和副蜗轮间设有周向拉簧弹性消隙装置。本实用新型的主轴通过轴承以两端定位方式支承在箱体中，在其垂直方向处装有 蜗杆，蜗杆通过轴承以两端定位安装在箱体中，蜗杆与电机通过联轴器直接相联，主轴上的 传动蜗轮与蜗杆相啮合。本实用新型的主蜗轮的阶梯端面装有挡圈。本实用新型的周向拉簧弹性消隙装置包括螺旋拉伸弹簧、第一簧座和第二簧座， 多个螺旋拉伸弹簧分别安装在主蜗轮和/或副蜗轮的外侧面，各螺旋拉伸弹簧的两端分别 与各自的第一簧座、第二簧座相连，各第一簧座、第二簧座通过螺纹分别与对应的主蜗轮和 /或副蜗轮相连。本实用新型的主轴的尾部安装有编码器。本实用新型的有益效果
3[0012]1、本实用新型采用伺服驱动、数字控制技术，可以实现任意角度的自动设定，通用 性强。2、本实用新型在主、副两片蜗轮间设有周向弹性消隙装置，从而在与蜗杆啮合时 可以动态自动调整相对位置，始终保持无间隙啮合状态，消除蜗轮蜗杆传动副制造侧隙的 影响，传动精度高，稳定性好。3、本实用新型主轴尾部安装有高精度编码器，直接对主轴实际回转角度进行检 测，从而可以通过系统反馈补偿进一步提高分齿运动精度，形成闭环控制，分度精度高。4、伺服电机经无隙连接联轴器与蜗杆直联，通过蜗轮蜗杆副实现减速传动，增大 扭矩，缩小误差。
图1为本实用新型电机驱动部分剖视图。图2为本实用新型主轴结构的剖视图。图3为本实用新型传动蜗轮的剖视图。图4为本实用新型传动蜗轮的轴向视图。图中:1、工作台面；2、主轴；3、蜗杆；4、箱体；5、联轴器；6、电机；7、高精度编码器；8、传动蜗轮；8-1、副蜗轮；8_2、挡圈；8_3、螺钉；8_4、 主蜗轮；8-5、第一簧座；8-6、拉伸弹簧；8-7、第二簧座。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。如图1-4所示，本传动装置主要由箱体4和设于箱体4内的蜗轮蜗杆传动副、联轴 器5、电机6、主轴2等组成，以电机6驱动，通过联轴器5、蜗轮蜗杆传动副带动主轴2实现 主轴回转运动，所述蜗轮蜗杆传动副中传动蜗轮8采用主、副双片组合结构，在主蜗轮8-4 和副蜗轮8-1间设有周向拉簧弹性消隙装置。主轴2通过圆锥滚子轴承以两端定位方式支承在箱体4中，在其垂直方向相距一 定中心距处装有蜗杆3，蜗杆3同样通过圆锥滚子轴承以两端定位方式支承在箱体4中，电 机6与蜗杆3同轴安装，并通过无隙联轴器5直接相联，主轴2上的传动蜗轮8与蜗杆3相 啮合，从而可以将电机6的运动传递到主轴2。传动蜗轮8采用主、副双片组合结构，传动蜗轮8按正常啮合要求在齿部厚度方向 对称分成主、副两部分，其中主蜗轮8-4的内孔与主轴2相配合安装，而其阶梯外园与副蜗 轮8-1的内孔按紧密动配合安装，并在主蜗轮8-4的阶梯端面装有挡圈8-2以控制主蜗轮 8-4和副蜗轮8-1间的轴向间隙，这样可以保持主蜗轮8-4和副蜗轮8-1的组合整体精度。主蜗轮8-4和/或副蜗轮8-1的外侧面装有多个螺旋拉伸弹簧8-6，各螺旋拉伸 弹簧8-6的两端分别与各自的第一簧座8-5、第二簧座8-7相连，各第一簧座8-5、第二簧座 8-7通过螺纹分别与主蜗轮8-4和/或副蜗轮8-1相连。这样拉伸弹簧8-6的作用力通过 第一簧座8-5、第二簧座8-7传到主蜗轮8-4和/或副蜗轮8-1，使得主、副蜗轮间的轮齿始 终有相对错位的趋势。当蜗轮蜗杆啮合传动时，由于蜗轮蜗杆本身的制造误差导致啮合间隙或啮合间隙产生变化时，主蜗轮8-4和副蜗轮8-1间在弹簧力作用下将产生相对周向微 量转动，从而改变主副蜗轮间的有效齿槽宽度，与当前蜗杆啮合齿相适应，从而实现动态无 隙传动。主、副蜗轮外侧面拉伸弹簧8-6安装数量可以在一定范围选择，通过改变拉伸弹 簧8-6的实际安装数量，可以改变主、副蜗轮间的周向预紧力，从而控制传动刚度。主轴2尾部同轴装有高精度编码器7。通过连接件与主轴2相联，实现对主轴2回 转角度的直接检测。主轴2前端制有莫氏锥孔接口，用于安装调试等。本实用新型采用伺服驱动、数字控制技术，通过蜗轮蜗杆传动副传动主轴2，高精 度编码器7直接检测主轴2输出，实现主轴2高精度螺旋运动。本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
权利要求一种磨齿机双片组合蜗轮螺旋传动装置，包括箱体(4)和设于箱体(4)内的蜗轮蜗杆传动副、联轴器(5)、电机(6)、主轴(2)，所述传动装置以电机(6)驱动，通过联轴器(5)、蜗轮蜗杆传动副带动主轴(2)，其特征在于所述蜗轮蜗杆传动副中传动蜗轮(8)为主、副双片组合结构，传动蜗轮(8)在齿部厚度方向对称分成两部分，其中主蜗轮(8 4)的内孔套装在主轴(2)的外侧，主蜗轮(8 4)的阶梯外沿与副蜗轮(8 1)的内孔以间隙配合安装，主蜗轮(8 4)和副蜗轮(8 1)间设有周向拉簧弹性消隙装置。
2.根据权利要求1所述的磨齿机双片组合蜗轮螺旋传动装置，其特征在于所述主轴 (2)通过轴承以两端定位方式支承在箱体(4)中，在其垂直方向处装有蜗杆(3)，蜗杆(3)通 过轴承以两端定位安装在箱体(4)中，蜗杆(3)与电机(6)通过联轴器(5)直接相联，主轴 (2 )上的传动蜗轮(8 )与蜗杆(3 )相啮合。
3.根据权利要求1所述的磨齿机双片组合蜗轮螺旋传动装置，其特征在于所述主蜗轮 (8-4)的阶梯端面装有挡圈(8-2)。
4.根据权利要求1所述的磨齿机双片组合蜗轮螺旋传动装置，其特征在于所述周向 拉簧弹性消隙装置包括螺旋拉伸弹簧(8-6)、第一簧座(8-5)和第二簧座(8-7)，多个螺旋 拉伸弹簧(8-6)分别安装在主蜗轮(8-4)和/或副蜗轮(8-1)的外侧面，各螺旋拉伸弹簧 (8-6)的两端分别与各自的第一簧座(8-5)、第二簧座(8-7)相连，各第一簧座(8-5)、第二 簧座(8-7)通过螺纹分别与对应的主蜗轮(8-4)和/或副蜗轮(8-1)相连。
5.根据权利要求1所述的磨齿机双片组合蜗轮螺旋传动装置，其特征在于所述主轴 (2)的尾部安装有编码器(7)。
专利摘要一种磨齿机双片组合蜗轮螺旋传动装置，包括箱体(4)和设于箱体(4)内的蜗轮蜗杆传动副、联轴器(5)、电机(6)、主轴(2)，所述传动装置以电机(6)驱动，通过联轴器(5)、蜗轮蜗杆传动副带动主轴(2)，所述蜗轮蜗杆传动副中传动蜗轮(8)为主、副双片组合结构，传动蜗轮(8)在齿部厚度方向对称分成两部分，主蜗轮(8-4)的内孔套装在主轴(2)的外侧，主蜗轮(8-4)的阶梯外沿与副蜗轮(8-1)的内孔以间隙配合安装，主蜗轮(8-4)和副蜗轮(8-1)间设有周向拉簧弹性消隙装置。本实用新型是基于伺服驱动、数字控制的螺旋传动装置，实现斜齿轮类零件的高精度螺旋角设定，满足高精度斜齿轮零件的齿向精度要求。
文档编号B23F23/00GK201720557SQ20102026228
公开日2011年1月26日 申请日期2010年7月19日 优先权日2010年7月19日
发明者左健民, 张兆祥, 张四弟, 王金凎, 胡仁礼 申请人:南京山能精密机床有限公司