專(zhuān)利名稱：機(jī)械雙螺桿傳動(dòng)付的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械雙螺桿傳動(dòng)付。
背景技術(shù)：
目前廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線圓柱齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，盡管它的傳輸效率較高，但是無(wú)自鎖功能。而具有自鎖功能的蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳輸效率不高，其使用受到一定的限制。以上兩種裝置加工工藝復(fù)雜，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種傳輸效率高的、加工方便、成本較低的機(jī)械雙螺桿傳動(dòng)付。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案為它主要由箱體、輸入軸、輸出軸、主傳動(dòng)螺桿、從傳動(dòng)螺桿和軸承組成，螺桿傳動(dòng)付設(shè)在箱體中，輸入軸上設(shè)有兩個(gè)主傳動(dòng)螺桿；輸出軸上設(shè)有兩個(gè)從傳動(dòng)螺桿；相嚙合的主傳動(dòng)螺桿和從傳動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)方向呈相反的方向狀態(tài)。
本實(shí)用新型的傳動(dòng)比為螺桿付頭數(shù)之比。當(dāng)傳動(dòng)為可逆狀態(tài)時(shí)，雙螺桿的傳動(dòng)比等于主從動(dòng)螺桿中徑比；當(dāng)傳動(dòng)為不可逆狀態(tài)時(shí)，雙螺桿的傳動(dòng)比不等于主從動(dòng)螺桿中徑比。傳動(dòng)螺桿的齒形為梯形、矩形或者三角形，傳動(dòng)螺桿為單頭或者多頭。兩組嚙合的主傳動(dòng)螺桿和從傳動(dòng)螺桿為雙旋轉(zhuǎn)方向。它為單級(jí)機(jī)械雙螺桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)或者多級(jí)機(jī)械雙螺桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)由于它的動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)特性與普通齒輪傳動(dòng)付不同，因此它可以用于機(jī)械功率放大。
機(jī)械雙螺桿傳動(dòng)付與普通齒輪傳動(dòng)付不同，當(dāng)其處于不可逆?zhèn)鲃?dòng)時(shí)，螺桿付傳動(dòng)比與其中徑之比不相等，主從動(dòng)螺桿的導(dǎo)程角也不等，此時(shí)，主動(dòng)螺桿可以正反方向(或單方向)帶動(dòng)從動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，而從動(dòng)螺桿則不能帶動(dòng)主動(dòng)螺桿傳動(dòng)(正、反方向)。其所以有這種傳動(dòng)不可逆特征是因?yàn)橹鲃?dòng)螺桿帶動(dòng)從動(dòng)螺桿時(shí)，符合能量守恒定律；反之，若從動(dòng)螺桿能帶動(dòng)主動(dòng)螺桿，則違背能量守恒定律，故處于自鎖狀態(tài)。在此情況下，若將主從動(dòng)螺桿的螺紋升角設(shè)計(jì)在螺紋自鎖角以下，則主動(dòng)螺桿只能單方向帶動(dòng)從動(dòng)螺桿傳動(dòng)。當(dāng)螺桿傳動(dòng)付處于傳動(dòng)可逆狀態(tài)時(shí)，螺桿付傳動(dòng)比與其中徑之比相等，主從動(dòng)螺桿導(dǎo)程角亦相等。此時(shí)，主動(dòng)螺桿可帶動(dòng)從動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)螺桿也能帶動(dòng)主動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，其所以有這種傳動(dòng)可逆特征，是因?yàn)榇藭r(shí)符合普通齒輪傳動(dòng)的一般規(guī)律，同時(shí)又不違反能量守恒定律。這種傳動(dòng)器件，在設(shè)計(jì)的額定負(fù)荷內(nèi)，傳動(dòng)可逆時(shí)比普通圓柱齒輪的傳動(dòng)效率要高；傳動(dòng)不可逆時(shí)比蝸輪蝸桿的傳動(dòng)效率高出許多，接近普通齒輪的傳動(dòng)效率。利用本傳動(dòng)器件，可以設(shè)計(jì)成不同級(jí)數(shù)不同傳動(dòng)比不同功率大小的五花八門(mén)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，并可與普通齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組合使用。
由于傳動(dòng)軸上裝的螺桿設(shè)計(jì)成左、右一對(duì)雙旋向螺桿減少了軸向推力，因而軸兩端的軸承為普通軸承，傳動(dòng)螺桿根據(jù)傳動(dòng)比要求及傳輸功率大小設(shè)計(jì)為單頭或多頭螺桿，也可以設(shè)計(jì)成單級(jí)傳動(dòng)或多級(jí)傳動(dòng)。此外，箱體上還設(shè)有連接固定用腳。由于本傳動(dòng)付不僅具有傳動(dòng)效率高的特性，還具有體積小、重量輕、噪音小、傳動(dòng)平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)，因此，可取代普通齒輪傳動(dòng)，用于傳動(dòng)系統(tǒng)。機(jī)械雙螺桿不可逆?zhèn)鲃?dòng)付，用于起吊設(shè)備時(shí)，可省去制動(dòng)器，提高可靠性。
其用在起吊設(shè)備上，上升起吊重物傳動(dòng)效率接近普通齒輪，而下降移運(yùn)重物時(shí)，原動(dòng)機(jī)幾乎運(yùn)行在空載狀態(tài)，此時(shí)輸入軸只要很小力矩就可帶動(dòng)輸出軸負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)，在輸出軸端就可獲得較大力矩(取決于負(fù)載重量及輸出軸半徑)，即具有機(jī)械功率放大效應(yīng)。特別是將其用于航天飛行器上，可達(dá)到減輕重量、減小體積、提高飛行器運(yùn)輸能力的目的。本傳動(dòng)付具有如下特點(diǎn)1、本傳動(dòng)付設(shè)計(jì)為不可逆?zhèn)鲃?dòng)時(shí)，螺桿傳動(dòng)付的傳動(dòng)比與其中徑之比不等，即主、從動(dòng)螺桿的導(dǎo)程角不等；此時(shí)，輸入軸可以正、反或單方向帶動(dòng)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，而輸出軸則不能帶動(dòng)輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)，即處于自鎖狀態(tài)；2、本傳動(dòng)付設(shè)計(jì)為傳動(dòng)可逆時(shí)，螺桿付傳動(dòng)比等于其中徑之比，即主、從動(dòng)螺桿的導(dǎo)程角相等；此時(shí)，輸入軸既可帶動(dòng)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出軸亦能帶動(dòng)輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
3、本傳動(dòng)付可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)成減速、升速和等速傳動(dòng)三種類(lèi)型；4、本傳動(dòng)付可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)成單級(jí)或多級(jí)傳動(dòng)；5、本傳動(dòng)付的雙螺桿嚙合過(guò)程與普通齒輪嚙合過(guò)程相比較，接觸齒嚙合點(diǎn)可以設(shè)計(jì)在節(jié)點(diǎn)一邊嚙合，故能耗小，效率高；6、本傳動(dòng)付采用左、右旋雙螺桿傳動(dòng)，故嚙合齒接觸長(zhǎng)度不受齒輪重迭系數(shù)限制。這樣在實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)系統(tǒng)等強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí)，本傳動(dòng)付可以設(shè)計(jì)得比較小巧，從而達(dá)到在傳遞相同功率的情況下，其重量比普通齒輪要輕，體積要??；7、本傳動(dòng)付采用的雙螺桿傳動(dòng)，不存在根切現(xiàn)象，且螺桿的最少頭數(shù)可為1，而普通齒輪受根切現(xiàn)象的限制，最少齒數(shù)為17，因而實(shí)現(xiàn)同一傳動(dòng)比的情況下，本傳動(dòng)付與普通齒輪相比結(jié)構(gòu)輕巧；
8、本傳動(dòng)付所用螺桿其加工方法與普通齒輪完全不同，普通齒輪要用造價(jià)較高的齒輪機(jī)床加工，而本傳動(dòng)付的螺桿只要用普通機(jī)床即可加工，生產(chǎn)效率高，加工方便，利于保證精度；9、本傳動(dòng)付螺桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)成雙旋向，改善了傳動(dòng)系統(tǒng)的力學(xué)性能，使軸向力相互抵消，簡(jiǎn)化了軸承結(jié)構(gòu)；10、本傳動(dòng)付是由非常態(tài)的機(jī)械功率放大器件設(shè)計(jì)而成，其運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性與普通齒輪傳動(dòng)有別，因此普通齒輪的設(shè)計(jì)原則在此是不適用的；11、本傳動(dòng)付所用材料及冷熱加工工藝均無(wú)特殊要求，因而加工方便，造價(jià)低廉。


圖1為本實(shí)用新型機(jī)械雙螺桿傳動(dòng)付嚙合時(shí)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型機(jī)械雙螺桿傳動(dòng)付嚙合時(shí)的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
根據(jù)圖1所示，機(jī)械雙螺桿傳動(dòng)付主要結(jié)構(gòu)有箱體，箱體上依次安裝有輸入軸、輸出軸，軸兩端依次設(shè)有軸承并安裝在箱體的軸承座上。輸入軸1上設(shè)有兩個(gè)同軸芯的第一級(jí)主動(dòng)螺桿3、4，3為右旋螺桿，4為左旋螺桿，輸出軸2上裝有從動(dòng)螺桿5、6，呈左旋的從動(dòng)螺桿6與呈右旋的主動(dòng)螺桿3相嚙合，呈右旋的從動(dòng)螺桿5與呈左旋的主動(dòng)螺桿4相嚙合。主從動(dòng)螺桿的傳動(dòng)比可以設(shè)計(jì)成減速、等速或升速，同一根傳動(dòng)軸上裝配的傳動(dòng)螺桿設(shè)計(jì)為成對(duì)出現(xiàn)的左右旋螺桿，傳動(dòng)螺桿根據(jù)傳動(dòng)比要求及傳輸功率也可設(shè)計(jì)為單頭螺桿或多頭螺桿。傳動(dòng)為可逆狀態(tài)時(shí)，雙螺桿的傳動(dòng)比等于主從動(dòng)螺桿中徑比；當(dāng)傳動(dòng)為不可逆狀態(tài)時(shí)，雙螺桿的傳動(dòng)比不等于主從動(dòng)螺桿中徑比。當(dāng)傳動(dòng)為不可逆?zhèn)鲃?dòng)時(shí)，主從動(dòng)螺桿螺紋升角在螺紋自鎖角以下，則輸入軸只能單向帶動(dòng)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，而輸出軸不能帶動(dòng)輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)。傳動(dòng)螺桿的齒形為漸開(kāi)線梯形、三角形或者矩形。
本實(shí)用新型機(jī)械雙螺桿傳動(dòng)付設(shè)計(jì)為傳動(dòng)不可逆狀態(tài)時(shí)，若在輸出軸一端儲(chǔ)存足夠的能量(力矩)，此時(shí)輸入軸只要很小力矩就可帶動(dòng)輸出軸運(yùn)轉(zhuǎn)，從而在輸出軸的另一端就可獲得較大的能量(力矩)，從而實(shí)現(xiàn)以小能量控制大能量，達(dá)到機(jī)械功率放大器的效果。
權(quán)利要求1.一種機(jī)械雙螺桿傳動(dòng)付，主要由箱體、輸入軸(1)、輸出軸(2)、主傳動(dòng)螺桿、從傳動(dòng)螺桿和軸承組成，螺桿傳動(dòng)付設(shè)在箱體中，其特征是輸入軸上設(shè)有兩個(gè)主傳動(dòng)螺桿(3)和(4)；輸出軸上設(shè)有兩個(gè)從傳動(dòng)螺桿(5)和(6)；相嚙合的主傳動(dòng)螺桿和從傳動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)方向相反。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械雙螺桿傳動(dòng)付，其特征是傳動(dòng)比為螺桿付頭數(shù)之比。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械雙螺桿傳動(dòng)付，其特征是雙螺桿的傳動(dòng)比等于主從動(dòng)螺桿中徑比，主從動(dòng)螺桿導(dǎo)程角相等，則雙螺桿傳動(dòng)付為可逆?zhèn)鲃?dòng)付；雙螺桿的傳動(dòng)比不等于主從動(dòng)螺桿中徑比，主從動(dòng)螺桿導(dǎo)程角不相等，則雙螺桿傳動(dòng)付為不可逆?zhèn)鲃?dòng)付。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械雙螺桿傳動(dòng)付，其特征是傳動(dòng)螺桿的齒形為梯形、矩形或者三角形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械雙螺桿傳動(dòng)付，其特征是傳動(dòng)螺桿為單頭或者多頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械雙螺桿傳動(dòng)付，其特征是嚙合的主傳動(dòng)螺桿(3)和從傳動(dòng)螺桿(6)與嚙合的主傳動(dòng)螺桿(4)和從傳動(dòng)螺桿(5)為雙旋轉(zhuǎn)方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械雙螺桿傳動(dòng)付，其特征是它為單級(jí)機(jī)械雙螺桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)或者多級(jí)機(jī)械雙螺桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種機(jī)械雙螺桿傳動(dòng)付，它主要由箱體、輸入軸(1)、輸出軸(2)、主傳動(dòng)螺桿、從傳動(dòng)螺桿和軸承組成，螺桿傳動(dòng)付設(shè)在箱體中，輸入軸上設(shè)有兩個(gè)主傳動(dòng)螺桿(3)和(4)；輸出軸上設(shè)有兩個(gè)從傳動(dòng)螺桿(5)和(6)；相嚙合的主傳動(dòng)螺桿和從傳動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)方向相反。它既有較高傳輸效率，又能根據(jù)需要設(shè)計(jì)成具有自鎖或不自鎖功能。與同功率普通漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)付相比，不僅具有傳動(dòng)效率高的特性，還具有體積小、重量輕、噪音小、傳動(dòng)平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)，還具有機(jī)械功率放大效應(yīng)。因此，可取代普通齒輪傳動(dòng)，用于傳動(dòng)系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F16H25/20GK2746206SQ200320110818
公開(kāi)日2005年12月14日 申請(qǐng)日期2003年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月18日
發(fā)明者楊新功, 楊元珺, 孫利 申請(qǐng)人:楊新功