一种大负载平面二次包络环面蜗杆副减速消隙机构的制作方法
【专利摘要】本发明是一种大负载平面二次包络环面蜗杆副减速消隙机构，该机构采用平面二次包络环面蜗杆副是因为该蜗杆副的传动具有多齿接触和双接触线接触，同时啮合齿数多，因此扩大了接触面积、改善油膜形成条件、增加齿面间的曲率半径等，使其传动平稳、传动效率和承载能力比普通圆柱蜗杆传动大得多。本发明机构具有体积小、质量轻、可靠性高、成本低的优点，克服了现有驱动机构高成本、低可靠性的不足，立足于满足当前以及未来对大型惯性测试与运动仿真设备的发展需求。
【专利说明】一种大负载平面二次包络环面蜗杆副减速消隙机构
【技术领域】
[0001]本发明是一种大负载平面二次包络环面蜗杆副减速消隙机构，属于机械传动【技术领域】。
【背景技术】
[0002]目前，模拟海上运动的惯导测试与运动仿真设备往往都需要具备承载大、工作周期长以及高可靠性、高精度的特点。但是现在采用传统的力矩电机直接驱动的惯导测试与运动仿真设备虽然机械结构相对简单，可以满足精度要求，但是它也有很多缺陷。承载大，工作周期长需要足够大力矩的电机才能满足工作需要，电机力矩大直接导致成本高、功耗大、电磁辐射大，电机维护成本高，可靠性差，一旦设备失控将直接导致财产经济损失，甚至延长被测试产品的研制周期。目前，虽然某些工程机械等其它类型的大型机械设备上具有大承载的传动机构，但是远远不能满足惯导测试与运动仿真设备高精度的要求，而且惯导测试与运动仿真设备属于实验室设备，要求体积小，质量轻，工程设备上的传动机构远远不能满足惯导设备的测试需求。目前，还没有非常好的驱动和传动技术能很好的解决大承载和高精度传动这一问题。
【发明内容】
[0003]本发明正是针对上述现有技术中存在的不足而设计提供了一种大负载平面二次包络环面蜗杆副减速消隙机构，其目的是提出一种能承载大，且具有高精度的机械传动机构。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0005]该种大负载平面二次包络环面蜗杆副减速消隙机构，其特征在于:该机构包括两对并列的平面二次包络环面蜗杆副，其中一对为驱动蜗杆副(2)，另一对为消间隙蜗杆副(I)，驱动蜗杆副(2)与伺服电机(7)通过联轴器连接，达到驱动轴系运动的目的，装配时，驱动蜗杆副(2)和消间隙蜗杆副(I)中的蜗轮、蜗杆的齿面啮合方式分别为左齿面无间隙啮合、右齿面无间隙啮合，为了消除齿轮组工作中产生的间隙，驱动蜗杆副(2)和消间隙蜗杆副(I)轴端的驱动蜗杆副传动齿轮(8)和消间隙蜗杆副传动齿轮(9)分别与中间齿轮
I(4)、中间齿轮II (6)无间隙啮合，啮合的齿面的方向相反，中间齿轮I (4)和中间齿轮
II(6)之间通过拉簧(5)组装在一起，使驱动蜗杆副(2)和消间隙蜗杆副⑴同方向转动，齿轮⑶和齿轮(9)的传动比为1:1。
[0006]两对并列的平面二次包络环面蜗杆副中的蜗杆浸泡在减速箱体(3)的润滑油中，可以提闻蜗轮蜗杆的传递效率和延长蜗轮的使用寿命。
[0007]两对并列的平面二次包络环面蜗杆副中的蜗轮采用锡青铜材料制成。
[0008]该机构采用平面二次包络环面蜗杆副是因为该蜗杆副的传动具有多齿接触和双接触线接触，同时啮合齿数多，因此扩大了接触面积、改善油膜形成条件、增加齿面间的曲率半径等，使其传动平稳、传动效率和承载能力比普通圆柱蜗杆传动大得多。[0009]平面二次包络环面蜗杆副产生的间隙会影响传动的平稳性与传动精度，为了保证传动平稳性与传动精度，该传动机构设计了消间隙机构，即采用两对平面二次包络环面蜗杆副并列安装，使传动承载可以足够大，选用具有自锁能力的平面二次包络环面蜗杆副保证传动安全，选用齿轮润滑油提高蜗杆副的传动效率。
[0010]本发明具有的优点和有益效果:
[0011]本发明为大承载，高精度的惯导测试与运动仿真设备设备提供了一种很好的传动机构，同时具有体积小、质量轻、可靠性高、成本低的优点。有助于大型惯导测试与运动仿真设备的普及与推广，使惯性元部件能在实验室环境中得到有效测试，及时发现问题，解决问题，提高惯性元件的使用性能，提高可靠性，缩短研制周期。随着惯性技术和国防工业的发展，大型惯导测试与运动仿真设备的需求也越来越强烈。本发明正是适应了这种需求，发明了具有大承载、高精度的传动机构，以满足对此类设备的迫切需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明的结构示意图
[0013]图2为图1的剖视图
[0014]图3为本发明齿轮组示意图
[0015]图4为本发明蜗杆副啮合示意图
【具体实施方式】
[0016]以下将结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步地详述:
[0017]参见附图1-3所示，该大负载平面二次包络环面蜗杆副减速消隙机构，其特征在于:该机构包括两对并列的平面二次包络环面蜗杆副，其中一对为驱动蜗杆副2，另一对为消间隙蜗杆副1，驱动蜗杆副2与伺服电机7通过联轴器连接，驱动蜗杆副2和消间隙蜗杆副I中的蜗轮、蜗杆的齿面啮合方式分别为左齿面无间隙啮合、右齿面无间隙啮合，驱动蜗杆副2和消间隙蜗杆副I轴端的驱动蜗杆副传动齿轮8和消间隙蜗杆副传动齿轮9分别与中间齿轮I 4、中间齿轮116无间隙啮合，啮合的齿面的方向相反，中间齿轮I 4和中间齿轮
II6之间通过拉簧5组装在一起，使驱动蜗杆副2和消间隙蜗杆副I同方向转动，齿轮8和齿轮9的传动比为1:1。
[0018]两对并列的平面二次包络环面蜗杆副中的蜗杆浸泡在减速箱体3的润滑油中。
[0019]两对并列的平面二次包络环面蜗杆副中的蜗轮采用锡青铜材料制成。
[0020]大负载平面二次包络环面蜗杆副减速消隙机构主要包括两对传动蜗杆副其中一对为驱动蜗杆副，另一对消间隙蜗杆副、一个齿轮组和减速箱体等。其中驱动蜗杆和消间隙蜗杆分别通过并列安装到减速箱体3上，与之相啮合的蜗轮通过蜗轮座与驱动轴固联。两套蜗杆副通过一个齿轮组达到两个蜗杆同向转动的目的。如图2所示，装配时使驱动蜗杆副2的左齿面无间隙啮合，消间隙蜗杆副I的右齿面无间隙啮合，因此传动过程中，起到了消间隙与传动平稳的作用。伺服电机7通过联轴器与驱动蜗杆副2的蜗杆直接相连，伺服电机7带动蜗杆转动时,通过蜗轮蜗杆的啮合使蜗轮带动驱动轴转动,达到驱动轴系运动的目的。齿轮8安装到驱动蜗杆副2的轴端，再将齿轮9安装到消间隙蜗杆副I的轴端，最后将中间齿轮I 4和中间齿轮II 6安装到指定位置。装配完成后减速箱体3内部注入润滑油，可以有效提高蜗杆副的传递效率，延长蜗轮的使用寿命。该传动系统结构简单，紧凑，满足大承载，高精度的传动要求。
[0021]如图4所示，本发明的重要部分为两对蜗杆副，关键是通过他们不同齿面的无间隙啮合，达到消除间隙的目的。装配时，驱动蜗杆副的左齿面无间隙啮合，消间隙蜗杆副的右齿面无间隙啮合，亦可反之。此传动系统的特点是结构简单、安装方便、成本低、可靠性高，满足大承载、高精度传动系统的要求。
[0022]解决的技术问题:克服了现有驱动机构高成本、低可靠性的不足，立足于满足当前以及未来对大型惯性测试与运动仿真设备的发展需求。该传动机构主要作为驱动机构用于大承载、高精度的惯性测试与运动仿真设备等其它大型设备，具有承载大、功耗小、传动精度高、成本低、体积小、质量轻等特点。
【权利要求】
1.一种大负载平面二次包络环面蜗杆副减速消隙机构，其特征在于:该机构包括两对并列的平面二次包络环面蜗杆副，其中一对为驱动蜗杆副(2)，另一对为消间隙蜗杆副(1)，驱动蜗杆副⑵与伺服电机(7)通过联轴器连接，驱动蜗杆副(2)和消间隙蜗杆副(I)中的蜗轮、蜗杆的齿面啮合方式分别为左齿面无间隙啮合、右齿面无间隙啮合，驱动蜗杆副(2)和消间隙蜗杆副(I)轴端的驱动蜗杆副传动齿轮(8)和消间隙蜗杆副传动齿轮(9)分别与中间齿轮I (4)、中间齿轮II (6)无间隙啮合，啮合的齿面的方向相反，中间齿轮I (4)和中间齿轮II (6)之间通过拉簧(5)组装在一起，使驱动蜗杆副(2)和消间隙蜗杆副(I)同方向转动，中间齿轮I (4)和中间齿轮II (6)的传动比为1:1。
2.根据权利要求1所述的大负载平面二次包络环面蜗杆副减速消隙机构，其特征在于:两对并列的平面二次包络环面蜗杆副中的蜗杆浸泡在减速箱体(3)的润滑油中。
3.根据权利要求1所述的大负载平面二次包络环面蜗杆副减速消隙机构，其特征在于:两对并列的平面二次包络环面蜗杆副中的蜗轮采用锡青铜材料制成。
【文档编号】F16H57/12GK103742600SQ201310684281
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年12月13日
【发明者】程学艳, 罗秀芳, 林云春 申请人:中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所