一种自动消隙蜗轮蜗杆结构及其加工方法与消隙方法与流程

本发明属于机械加工领域，具体涉及一种自动消隙蜗轮蜗杆结构及其加工方法与消隙方法。

背景技术：

蜗轮蜗杆传动是一种常见的机械传动的结构，蜗杆的斜齿插入蜗轮的斜齿内，由蜗杆的旋转带动蜗轮转动，由于加工中会有误差，使用过程里也会有磨损，所以蜗轮蜗杆之间肯定会有间隙。目前消除蜗轮蜗杆之间间隙的主要有变导程蜗杆，由于变导程蜗杆加工难度高，而且在首次装配时需要专业人员多次调节蜗杆垫片的厚度才可以达到消隙的作用，随着使用过程中的磨损蜗轮与蜗杆之间会再次产生间隙并且间隙越来越大精度也越来越差，最终严重影响加工工件的精度。因此变导程蜗杆必须需要由专业人员定期进行保养调整其蜗杆蜗轮之间的配合，大大降低了生产的效率，也增加了使用的成本。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种自动消隙蜗轮蜗杆结构及其加工方法与消隙方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种自动消隙蜗轮蜗杆结构，其特征在于：包括蜗轮和蜗杆，所述蜗轮与蜗杆相互配合；所述蜗杆包括蜗杆轴、蜗杆套、弹簧、压紧螺母和锁紧螺母；所述蜗杆轴与蜗杆套通过花键联接，所述蜗杆轴与蜗杆套的一端通过所述压紧螺母和锁紧螺母固定；所述蜗杆轴的输出端与伺服电机连接，另一端称为调节端，靠近所述调节端设有台肩，所述台肩两侧的细轴端称为蜗杆轴细端、粗轴端称为蜗杆轴粗端，所述蜗杆套套在所述台肩的外表面；所述压紧螺母安装在所述蜗杆轴细端上且压紧所述蜗杆套的一端；所述弹簧的一端与所述台肩固定连接，另一端与所述压紧螺母固定连接；所述锁紧螺母安装在所述蜗杆轴细端上且与所述压紧螺母相邻。

作为优选，所述蜗杆套包括细端蜗杆套和粗端蜗杆套，所述细端蜗杆套与所述蜗杆轴细端连接，所述粗端蜗杆套与所述蜗杆轴粗端连接，所述细端蜗杆套内设有与所述蜗杆轴细端和压紧螺母相配合的台阶和螺纹。

本发明实施例还提供一种加工上述自动消隙蜗轮蜗杆结构的方法，其包括如下步骤：

步骤1：加工蜗杆轴与蜗杆套外表面：分别把蜗杆轴和蜗杆套先车削再磨削加工到尺寸，再加工蜗杆轴的外花键和蜗杆套的内花键；

步骤2：加工蜗轮：加工蜗轮的外表面，用车床先车削与蜗杆配合的蜗轮的齿，然后用精密磨床磨削蜗轮的齿形部分；

步骤3：加工蜗杆齿：先把蜗杆轴和蜗杆套通过花键定位安装到一起，然后用锁紧螺母压紧蜗杆套，使蜗杆轴和蜗杆套牢牢的成为一体，用车床先车削蜗杆的齿，然后用精密磨床磨削蜗杆的齿形部分；

步骤4：标记装配位置：在拆开加工好的蜗杆之前，在蜗杆轴和蜗杆套花键联接的地方打一个标记，方便后期拆卸后重装根据标记不会装错方向。

本发明实施例还提供一种自动消隙蜗轮蜗杆结构的消隙方法，其包括如下步骤：

步骤ⅰ：装配蜗杆：按照已经定好的装配方向通过花键定位将蜗杆套安装在蜗杆轴上，把弹簧套在蜗杆轴细端上，把压紧螺母安装在蜗杆轴细端顶住蜗杆套与弹簧，然后把锁紧螺母安装在压紧螺母旁边，拧紧压紧螺母直至完全把蜗杆轴与蜗杆套压紧使得蜗杆轴和蜗杆套之间没有间隙；

步骤ⅱ：装配与测试蜗轮蜗杆：把蜗杆与蜗轮按照蜗杆齿与蜗轮的齿形装配在一起，完成装配后测试蜗轮与蜗杆运转正常后再松开锁紧螺母并移动至蜗杆轴的蜗杆轴细端的最外侧然后拧紧锁紧螺母使其不会影响到蜗杆蜗轮的正常运行，此时的弹簧的高弹力会将蜗杆套向外撑开，蜗杆套撑开后蜗杆会将蜗轮蜗杆之间的间隙完全消除。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明的自动消隙蜗杆加工简单，在装配中无需人工调节便能达到自动消隙的作用，能够始终保证旋转设备旋转的精度，仅一次装配便可做到对蜗轮蜗杆的免维护，大大延长蜗轮蜗杆的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为蜗杆的结构示意图；

其中，1、蜗轮，2、蜗杆轴，3、蜗杆套，4、弹簧，5、压紧螺母6、锁紧螺母，201、蜗杆轴细端，202、粗端为蜗杆轴粗端，203、蜗杆轴台阶，301、细端蜗杆套，302、粗端蜗杆套。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1所示，一种自动消隙蜗轮蜗杆结构，其特征在于：包括蜗轮1和蜗杆，蜗轮1与蜗杆相互配合；蜗杆包括蜗杆轴2、蜗杆套3、弹簧4、压紧螺母5和锁紧螺母6；蜗杆轴2与蜗杆套3通过花键联接，蜗杆轴2与蜗杆套3的一端通过压紧螺母5和锁紧螺母6固定；蜗杆轴2的输出端与伺服电机连接，另一端称为调节端，靠近调节端设有台肩203，台肩203两侧的细轴端称为蜗杆轴细端201、粗轴端称为蜗杆轴粗端202，蜗杆套3套在台肩203的外表面；压紧螺母5安装在蜗杆轴细端201上且压紧蜗杆套3的一端；弹簧4的一端与台肩固定连接，另一端与压紧螺母5固定连接；锁紧螺母6安装在蜗杆轴细端201上且与压紧螺母5相邻。此外，蜗杆套3包括细端蜗杆套301和粗端蜗杆套302，细端蜗杆套301与蜗杆轴细端201连接，粗端蜗杆套302与蜗杆轴粗端202连接，细端蜗杆套301内设有与蜗杆轴细端201和压紧螺母5相配合的台阶和螺纹。

本发明实施例还提供一种加工上述自动消隙蜗轮蜗杆结构的方法，其包括如下步骤：

步骤1：加工蜗杆轴与蜗杆套外表面：分别按照图纸把蜗杆轴2和蜗杆套3先车削再磨削加工到尺寸，再加工蜗杆轴2的外花键和蜗杆套3的内花键，把蜗杆轴2和蜗杆套3的内外花键在加工中保证两者的装配精度、定心准确；

步骤2：加工蜗轮：按照加工图纸，加工蜗轮1的外表面，用车床先车削与蜗杆配合的蜗轮1的齿，然后用精密磨床磨削蜗轮1的齿形部分达到图纸要求的精度；

步骤3：加工蜗杆齿：先把蜗杆轴2和蜗杆套3通过花键定位安装到一起，然后用锁紧螺母6压紧蜗杆套3，使蜗杆轴2和蜗杆套3牢牢的成为一体，用车床先车削蜗杆的齿，然后用精密磨床磨削蜗杆的齿形部分达到图纸要求的精度；

步骤4：标记装配位置：先不把加工好的蜗杆拆开，在蜗杆轴2和蜗杆套3花键联接的地方打一个标记，方便后期拆卸后重装根据标记不会装错方向。

本发明实施例还提供一种自动消隙蜗轮蜗杆结构的消隙方法，其包括如下步骤：

步骤ⅰ：装配蜗杆：按照已经定好的装配方向通过花键定位将蜗杆套3安装在蜗杆轴2上，把弹簧4套在蜗杆轴细端201上，把压紧螺母5安装在蜗杆轴细端201顶住蜗杆套3与弹簧4，然后把锁紧螺母6安装在压紧螺母5旁边，拧紧压紧螺母5直至完全把蜗杆轴2与蜗杆套3压紧使得蜗杆轴2和蜗杆套3之间没有间隙；

步骤ⅱ：装配与测试蜗轮蜗杆：把蜗杆与蜗轮1按照蜗杆齿与蜗轮的齿形装配在一起，完成装配后测试蜗轮1与蜗杆运转正常后再松开锁紧螺母6并移动至蜗杆轴2的蜗杆轴细端201的最外侧然后拧紧锁紧螺母6使其不会影响到蜗杆蜗轮的正常运行，此时的弹簧4的高弹力会将蜗杆套3向外撑开，蜗杆套3撑开后蜗杆会将蜗轮蜗杆之间的间隙完全消除。

在使用过程中，本发明所使用的自动消隙蜗杆增加了弹簧4的结构，在蜗杆与蜗轮1装配后松开压住蜗杆套3的锁紧螺母6，此时弹簧4会将蜗杆套3向外弹出，此时蜗杆的左右两个齿面与蜗轮左右的两个齿面完全啮合，弹簧4的高弹力能够将两者牢牢地啮合在一起，那么蜗杆在传动的时候不管是往哪个方向旋转都可以做到左右两个齿面都与蜗轮完全啮合，真正意义上的消除了蜗轮与蜗杆之间的间隙。即使是在不断长期的使用过程里，两者之间产生磨损，弹簧4还可以继续向外弹，保证始终自动消隙，无需维护。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。