專利名稱：一種消除蝸輪蝸桿嚙合間隙且增大輸出力矩的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械傳動(dòng)類，具體是一種消除蝸輪蝸桿嚙合間隙且增大輸出力矩的裝置。
背景技術(shù)：
蝸輪蝸桿是機(jī)械傳動(dòng)中常用到的機(jī)械部件，可實(shí)現(xiàn)大的速比，且有自鎖的特性，但在精密傳動(dòng)中，蝸桿傳動(dòng)的齒隙是個(gè)非常嚴(yán)重的問(wèn)題，它造成了系統(tǒng)的回差，甚至影響控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。人們采用多種方法來(lái)減小齒隙，例如方法1，使用兩個(gè)蝸輪并用，一個(gè)蝸輪靠住蝸桿齒的左側(cè)，另一個(gè)則靠住蝸桿齒的右側(cè)，如圖I所示。兩個(gè)蝸輪夾住蝸桿齒的力的大小由一個(gè)拉簧來(lái)確定，由于拉簧始終將兩個(gè)蝸輪拉向在一起，所以齒隙就總是為零。但此法的缺點(diǎn)是當(dāng)蝸輪所傳遞的力矩大于彈簧的拉力時(shí)，彈簧需要更大的伸展來(lái)產(chǎn)生更大的拉力，而此時(shí)齒隙就產(chǎn)生。另一種方法見(jiàn)圖2，是采用了雙導(dǎo)程的蝸桿。調(diào)整雙導(dǎo)程的蝸桿和蝸輪嚙合部位即可消除齒隙，固定住這個(gè)位置可以保持無(wú)齒隙運(yùn)行一段時(shí)間，但隨著機(jī)械磨損的增加，一段時(shí)間后又要重新再調(diào)整一次蝸桿的軸向位置。需要多次反復(fù)調(diào)整蝸桿位置又是一個(gè)缺點(diǎn)。還有一個(gè)方法3，是采用雙蝸輪片加上偏心銷，見(jiàn)專利號(hào)ZL200820217119. 4，其缺點(diǎn)也是隔一段時(shí)間需要調(diào)整一次。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于克服機(jī)械傳動(dòng)中蝸輪蝸桿嚙合間隙和方法I中所述傳動(dòng)力矩小的問(wèn)題，克服以上三種技術(shù)的不足，提供了一種消除蝸輪蝸桿嚙合間隙且增大輸出力矩的裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種消除蝸輪蝸桿嚙合間隙且增大輸出力矩的裝置，包括主蝸輪片、副蝸輪片、力臂結(jié)構(gòu)，其特征在于主蝸輪片和副蝸輪片同心設(shè)置，以使主蝸輪片、副蝸輪片可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；力臂結(jié)構(gòu)包括一支點(diǎn)，一動(dòng)力臂和一阻力臂，所述支點(diǎn)設(shè)于主蝸輪片上，阻力臂連接于副蝸輪片上，所述動(dòng)力臂長(zhǎng)度大于所述阻力臂長(zhǎng)度，對(duì)動(dòng)力臂施加很小的力，在阻力臂端就會(huì)產(chǎn)生很大的力，從而繞支點(diǎn)可產(chǎn)生很大的輸出力矩。所述阻力臂的一端包含一凸臺(tái)，所述副蝸輪片上設(shè)有一個(gè)半徑方向上的長(zhǎng)鍵槽，將所述凸臺(tái)插入所述鍵槽中，在與鍵槽對(duì)應(yīng)的主蝸輪片上設(shè)有一大于鍵槽的通孔，以使主蝸輪片和副蝸輪片發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鍵槽始終暴露于該通孔。進(jìn)一步，所述動(dòng)力臂的施力端連接一彈簧，彈簧的另一端連接于主蝸輪片或副蝸輪片。對(duì)動(dòng)力臂的施力端通過(guò)彈簧的彈力施加外力，促使阻力臂上的凸臺(tái)在鍵槽內(nèi)推動(dòng)副蝸輪片，使主、副蝸輪片產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而消除間隙。進(jìn)一步，所述主蝸輪片或副蝸輪片上還可以設(shè)有螺栓基座或螺母，其對(duì)應(yīng)螺栓頂住動(dòng)力臂的施力端。調(diào)整螺栓在基座或螺母上的位置，以使得對(duì)動(dòng)力臂施力端有一定頂壓力，然后將其擰緊固定在基座或螺母上，通過(guò)螺栓的頂壓為動(dòng)力臂施加外力，促使阻力臂上的凸臺(tái)在鍵槽內(nèi)推動(dòng)副蝸輪片，使主、副蝸輪片產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而消除間隙。進(jìn)一步，所述動(dòng)力臂材料可以由黃銅片或彈簧鋼片等彈性材料制成，動(dòng)力臂的施力端以一定預(yù)應(yīng)力固定于主蝸輪片或副蝸輪片上。對(duì)動(dòng)力臂端施加的外力由動(dòng)力臂材料的彈性變形力來(lái)提供，將動(dòng)力臂左右調(diào)整好后，將其端部固定于主蝸輪片或副蝸輪片上，依靠動(dòng)力臂材料的彈性預(yù)變形來(lái)提供外力，促使阻力臂上的凸臺(tái)在鍵槽內(nèi)推動(dòng)副蝸輪，使主、副蝸輪片產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而消除間隙。
本發(fā)明中的主、副蝸輪片可以互換稱謂而不影響實(shí)施。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明采用力臂結(jié)構(gòu)，對(duì)動(dòng)力臂的施力端施加外力，促使阻力臂上的凸臺(tái)在鍵槽內(nèi)推動(dòng)副蝸輪片，使主、副蝸輪片相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而消除蝸輪蝸桿嚙合間隙，同時(shí)由于動(dòng)力臂長(zhǎng)度大于阻力臂長(zhǎng)度，增大了輸出力矩，從而提高了傳動(dòng)精度和系統(tǒng)傳動(dòng)的剛度，能夠適用精密傳動(dòng)和重載動(dòng)力傳動(dòng)領(lǐng)域。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)的雙蝸輪消除齒隙裝置示意圖。圖2是現(xiàn)有技術(shù)的雙導(dǎo)程蝸桿消除齒隙裝置示意圖。圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3的A向剖視圖。圖5是圖3的B向局部剖視圖。圖6是本發(fā)明實(shí)施例I的局部放大示意圖。圖7是本發(fā)明實(shí)施例2的局部放大示意圖。圖8是本發(fā)明實(shí)施例3的局部放大示意圖。圖9是力臂結(jié)構(gòu)的另一種形式示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖3、4、5所示，一種消除蝸輪蝸桿嚙合間隙且增大輸出力矩的裝置，包括主蝸輪片I、副蝸輪片2和一力臂結(jié)構(gòu)，主蝸輪片I和副蝸輪片2以同軸心配合安裝在一起，在主蝸輪片的階梯圓上安裝有防止軸向竄動(dòng)的擋圈3 ;力臂結(jié)構(gòu)包含動(dòng)力臂8，阻力臂9及支點(diǎn)4，支點(diǎn)4設(shè)于主蝸輪片I上，力臂結(jié)構(gòu)可繞支點(diǎn)4轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力臂8的長(zhǎng)度大于阻力臂9的長(zhǎng)度，阻力臂9 一端包含一凸臺(tái)5，在副蝸輪片2上設(shè)有一個(gè)半徑方向上的長(zhǎng)鍵槽6，將凸臺(tái)5插入鍵槽6中，在與鍵槽6對(duì)應(yīng)的主蝸輪片I上設(shè)有一大于鍵槽的通孔7，以使主蝸輪片I和副蝸輪片2可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。動(dòng)力臂8施力端還連接有施加外力的裝置10，對(duì)動(dòng)力臂8施加外力。實(shí)施例I如圖3、6所示，一種消除蝸輪蝸桿嚙合間隙且增大輸出力矩的裝置，包括主蝸輪片I、副蝸輪片2、力臂結(jié)構(gòu)(包含動(dòng)力臂8和阻力臂9及支點(diǎn)4)、為動(dòng)力臂8提供外力的裝置10，其特征在于外力提供裝置10為一彈簧11，彈簧11 一端固定在動(dòng)力臂8的施力端，另一端固定在主蝸輪片I或副蝸輪片2上，力臂結(jié)構(gòu)的支點(diǎn)4在主蝸輪片I上，并可繞支點(diǎn)4運(yùn)動(dòng)，阻力臂9 一端的凸臺(tái)5插入到副蝸輪片2的鍵槽6內(nèi)。本實(shí)施例通過(guò)彈簧11的彈力對(duì)動(dòng)力臂8的施力端施加外力，使阻力臂9端部的凸臺(tái)5在鍵槽6內(nèi)推動(dòng)副蝸輪片2，從而使主蝸輪片I和副蝸輪片2產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，消除嚙合間隙。由于動(dòng)力臂8長(zhǎng)度大于阻力臂9，對(duì)動(dòng)力臂8施加很小的力就可在阻力臂9端產(chǎn)生很大的力，從而可輸出很大力矩。實(shí)施例2如圖3、7所示，一種消除蝸輪蝸桿嚙合間隙且增大輸出力矩的裝置，包括主蝸輪片I、副蝸輪片2、力臂結(jié)構(gòu)(包含動(dòng)力臂8和阻力臂9及支點(diǎn)4)、為動(dòng)力臂8提供外力的裝置10，其特征在于外力提供裝置10也可以為螺栓12，將螺栓12的基座14或螺母固定在主蝸輪片I或副蝸輪片2上，調(diào)整螺栓12使其底端頂住動(dòng)力臂8的施力端，力臂結(jié)構(gòu)的支點(diǎn)4在主蝸輪片I上，并可繞支點(diǎn)4運(yùn)動(dòng)，阻力臂9 一端的凸臺(tái)5插入到副蝸輪片2的鍵槽 6內(nèi)。本實(shí)施例通過(guò)螺栓12的頂壓對(duì)動(dòng)力臂8的施力端施加外力，使阻力臂9繞支點(diǎn)4轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使主蝸輪片I和副蝸輪片2產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，消除嚙合間隙。由于動(dòng)力臂8的長(zhǎng)度大于阻力臂9的長(zhǎng)度，對(duì)動(dòng)力臂8施加很小的力就可在阻力臂9端產(chǎn)生很大的力，從而輸出很大的力矩。實(shí)施例3如圖3、8所示，一種消除蝸輪蝸桿嚙合間隙且增大輸出力矩的裝置，包括主蝸輪片I、副蝸輪片2、力臂結(jié)構(gòu)(包含動(dòng)力臂8和阻力臂9及支點(diǎn)4)、為動(dòng)力臂提供外力的裝置10，其特征在于外力提供裝置10也可以為動(dòng)力臂8自身，用螺釘13將動(dòng)力臂8的施力端固定在主蝸輪片I或副蝸輪片2上，力臂結(jié)構(gòu)的支點(diǎn)4在主蝸輪片I上，并可繞支點(diǎn)4運(yùn)動(dòng)，阻力臂9 一端包含一凸臺(tái)5，將其插入到副蝸輪片2的鍵槽6內(nèi)。本實(shí)施例通過(guò)對(duì)動(dòng)力臂8的左右調(diào)整到適合位置后，用螺釘13將動(dòng)力臂8的施力端固定在主蝸輪片I或副蝸輪片2上，依靠動(dòng)力臂8自身材料的彈性預(yù)變形力對(duì)動(dòng)力臂8的施力端施加外力，使阻力臂9繞支點(diǎn)4轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使主蝸輪片I和副蝸輪片2產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，消除嚙合間隙。由于動(dòng)力臂8長(zhǎng)度大于阻力臂9的長(zhǎng)度,對(duì)動(dòng)力臂施加很小的力就可在阻力臂9端產(chǎn)生很大的力，從而輸出很大的力矩。當(dāng)然，動(dòng)力臂的形狀也并不局限于以上敘述的三種結(jié)構(gòu)，也可以是其他結(jié)構(gòu)，如圖9所示，動(dòng)力臂形狀也可以是弧形，最終能使主蝸輪片和副蝸輪片相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，消除嚙合間隙，均能達(dá)到發(fā)明目的。最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種消除蝸輪蝸桿嚙合間隙且增大輸出力矩的裝置，包括一主蝸輪片、一副蝸輪片和一力臂結(jié)構(gòu)，其特征在于所述主蝸輪片和所述副蝸輪片同心設(shè)置，以使主蝸輪片、副蝸輪片可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述力臂結(jié)構(gòu)包括一支點(diǎn)，一動(dòng)力臂和一阻力臂，所述支點(diǎn)設(shè)于所述主蝸輪片上，所述阻力臂連接于所述副蝸輪片上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的消除蝸輪蝸桿嚙合間隙且增大輸出力矩的裝置，其特征在于所述動(dòng)力臂長(zhǎng)度大于所述阻力臂長(zhǎng)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的消除蝸輪蝸桿嚙合間隙且增大輸出力矩的裝置，其特征在于所述動(dòng)力臂的施力端連接一彈簧，彈簧的另一端連接于所述主蝸輪片或所述副蝸輪片。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的消除蝸輪蝸桿嚙合間隙且增大輸出力矩的裝置，其特征在于主蝸輪片或副蝸輪片上設(shè)有螺栓基座或螺母，其對(duì)應(yīng)螺栓通過(guò)頂住動(dòng)力臂的施力端來(lái)施力。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的消除蝸輪蝸桿嚙合間隙且增大輸出力矩的裝置，其特征在于所述動(dòng)力臂材料由黃銅片或彈簧鋼片等彈性材料制成，動(dòng)力臂的施力端以一定預(yù)應(yīng)力固定于主蝸輪片或副蝸輪片上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的消除蝸輪蝸桿嚙合間隙且增大輸出力矩的裝置，其特征在于所述阻力臂的一端包含一凸臺(tái)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的消除蝸輪蝸桿嚙合間隙且增大輸出力矩的裝置，其特征在于所述副蝸輪片上設(shè)有一半徑方向上的長(zhǎng)鍵槽，將所述凸臺(tái)插入所述鍵槽中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的消除蝸輪蝸桿嚙合間隙且增大輸出力矩的裝置，其特征在于在與所述鍵槽對(duì)應(yīng)的主蝸輪片上設(shè)有一大于所述鍵槽的通孔，以使主蝸輪片和副蝸輪片相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述鍵槽暴露于所述通孔。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種消除蝸輪蝸桿嚙合間隙且增大輸出力矩的裝置，包括一主蝸輪片、一副蝸輪片、一力臂結(jié)構(gòu)，其特征在于力臂結(jié)構(gòu)包括一支點(diǎn)，一動(dòng)力臂和一阻力臂，支點(diǎn)設(shè)于主蝸輪片上，阻力臂連接于副蝸輪片上，其阻力臂端包含一凸臺(tái)，將凸臺(tái)插入到副蝸輪片的鍵槽中。動(dòng)力臂長(zhǎng)度大于所述阻力臂長(zhǎng)度，對(duì)動(dòng)力臂端施加一個(gè)很小的外力，在阻力臂端就會(huì)產(chǎn)生很大的力，使得阻力臂端的凸臺(tái)在鍵槽中推動(dòng)副蝸輪片，從而使主蝸輪片和副蝸輪片產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)且增大了蝸輪輸出的力矩。本發(fā)明可以在方便地消除蝸輪蝸桿嚙合間隙的同時(shí)，增大輸出力矩，提高了系統(tǒng)的剛性，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便。
文檔編號(hào)F16H55/24GK102788134SQ20121031578
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者吳穎, 董文婷, 陸啟湘 申請(qǐng)人:南京啟湘機(jī)電科技有限公司