一種重量減輕的蝸桿加工機構的制作方法
【專利摘要】一種重量減輕的蝸桿加工機構，用于將坯件（1）加工成蝸桿，所述加工機構包括坯件承載件（2）、帶外螺紋的套筒（3）、帶內螺紋的驅動套筒（4）以及機架（7），坯件承載件（2）的上端設置有上環(huán)狀凸緣（211），下端設置有下環(huán)狀凸緣（212），由此在上環(huán)狀凸緣（211）和下環(huán)狀凸緣（212）之間形成環(huán)狀空腔（23），形成有所述環(huán)狀空腔（23）的坯件承載件（2）使得所述蝸桿加工機構的重量減輕。
【專利說明】_種重量減輕的蝸桿加工機構

【技術領域】
[0001]本申請涉及蝸桿加工領域，具體為一種重量減輕的蝸桿加工機構。

【背景技術】
[0002]蝸桿傳動由蝸桿和蝸輪組成，一般蝸桿為主動件。蝸桿和螺紋一樣有右旋和左旋之分。蝸桿傳動具有如下優(yōu)點:1.傳動比大，結構緊湊。蝸桿頭數用Zl表示(一般Zl=l~4)，蝸輪齒數用Z2表示。從傳動比公式I=Z2/Z1可以看出，當Zl=l，即蝸桿為單頭，蝸桿須轉Z2轉蝸輪才轉一轉，因而可得到很大傳動比，一般在動力傳動中，取傳動比1=10-80 ;在分度機構中，I可達1000。這樣大的傳動比如用齒輪傳動，則需要采取多級傳動才行，所以蝸桿傳動結構緊湊，體積小、重量輕。2.傳動平穩(wěn)，無噪音。因為蝸桿齒是連續(xù)不間斷的螺旋齒，它與蝸輪齒嚙合時是連續(xù)不斷的，蝸桿齒沒有進入和退出嚙合的過程，因此工作平穩(wěn)，沖擊、震動、噪音都比較小。3.具有自鎖性。蝸桿的螺旋升角很小時，蝸桿只能帶動蝸輪傳動，而蝸輪不能帶動蝸桿轉動。4.蝸桿傳動效率低，一般認為蝸桿傳動效率比齒輪傳動低。尤其是具有自鎖性的蝸桿傳動，其效率在0.5以下，一般效率只有0.7?0.9。但是，蝸桿傳動也具有發(fā)熱量大，齒面容易磨損，成本高的缺點。為了提高傳動精度、減少磨損，通常需要保證蝸輪齒形的形狀精度。但是，蝸輪齒形的形狀加工制制造麻煩，而且難以保障加工的齒槽形位精度。
[0003]尤其地，在一些具體應用領域，例如軟性材料(如塑料)加工，傳統(tǒng)的金屬加工方式將難以滿足降低成本以及提高加工速度和精度的要求。


【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了提供一種蝸桿的加工方式，其具有加工設備單一簡單、加工的蝸桿齒形精度高的優(yōu)點。并且，能夠滿足一些軟性材料中對于加工成本尤其是加工設備成本降低的要求。
[0005]根據本發(fā)明的方面，一種重量減輕的蝸桿加工機構，用于將坯件加工成蝸桿，所述加工機構包括坯件承載件、帶外螺紋的套筒、帶內螺紋的驅動套筒以及機架，坯件承載件的上端設置有上環(huán)狀凸緣，下端設置有下環(huán)狀凸緣，由此在上環(huán)狀凸緣和下環(huán)狀凸緣之間形成環(huán)狀空腔，形成有所述環(huán)狀空腔的坯件承載件使得所述蝸桿加工機構的重量減輕；上環(huán)狀凸緣的上端面用于承載所述坯件，并且坯件承載件的上環(huán)狀凸緣和下環(huán)狀凸緣分別通過上軸承和下軸承相對于所述帶外螺紋的套筒軸向固定地安裝在所述帶外螺紋的套筒內，所述帶外螺紋的套筒螺紋配合于所述帶內螺紋的驅動套筒內，所述帶內螺紋的驅動套筒的下端通過推力軸承能旋轉地安裝在機架上，機架的內部具有腔室，在所述腔室中，所述機架的腔室左內側壁上固定有驅動電機，驅動電機的旋轉軸線為水平方向，驅動電機與水平傳動軸的左端動力連接，水平傳動軸的右端能旋轉地安裝在所述機架的腔室右內側壁處；水平傳動軸的左部固定有第一小錐齒輪，右部固定有大錐齒輪件，所述第一小錐齒輪與豎直錐齒輪嚙合，所述豎直錐齒輪的直徑大于所述第一小錐齒輪的直徑；所述帶內螺紋的驅動套筒的下部設置有橫向水平壁，橫向水平壁的中央設置有通孔，豎直傳動軸通過設置在所述橫向水平壁上側的軸承而軸向固定且周向能旋轉地安裝于所述橫向水平壁并且延伸穿過所述通孔且與所述通孔之間存在環(huán)形間隙，豎直傳動軸的下端固定安裝所述豎直錐齒輪，豎直傳動軸的上部延伸到所述坯件承載件的中心盲孔中，并且設置有軸向延伸的鍵，所述軸向延伸的鍵與所述中心盲孔中的鍵槽能軸向滑動地配合；所述豎直傳動軸、坯件承載件、帶外螺紋的套筒以及帶內螺紋的驅動套筒的中心軸線均重合；
所述帶外螺紋的套筒的外螺紋面上還設置有軸向延伸的滑槽，所述機架固定設置有周向固定結構，所述周向固定結構與所述滑槽配合以對所述帶外螺紋的套筒進行周向固定，并且所述周向固定結構與所述滑槽能夠相對于彼此軸向滑動；
所述橫向水平壁的中央位置一體地設置有第二小錐齒輪結構，所述通孔位于所述第二小錐齒輪結構的中央；
所述大錐齒輪件為右端封閉、左端開口的圓筒狀結構，所述圓筒狀結構的中心軸線與所述水平傳動軸的中心軸線重合，所述圓筒狀結構的筒壁的左端外側設置有錐齒結構，所述豎直錐齒輪的位于所述豎直傳動軸右側的部分伸進到所述圓筒狀結構內，所述大錐齒輪件與所述第二小錐齒輪結構嚙合；
當所述驅動電機轉動時，所述大錐齒輪件能夠驅動所述帶內螺紋的驅動套筒轉動，進而驅動所述帶外螺紋的套筒以及所述坯件承載件和坯件在豎直方向運動；所述第一小錐齒輪能夠驅動所述豎直傳動軸以及所述坯件承載件和坯件在周向方向轉動，由此，在切削刀具的作用下，能夠在所述坯件上加工出蝸桿齒槽。
[0006]通過上述方案，通過采用形成有上述空腔的承載件，與圓柱狀的坯件承載件相比，其明顯減輕了加工機構總體的重量，同時并沒有降低總體結構的穩(wěn)定性；通過采用圓筒狀的錐齒輪結構，能夠最大程度地通過提高螺紋旋轉速度而進行升降，這樣可以在周向轉速限定的情況下，最大程度提高升降螺紋的密度，提高傳動精度，并且能夠同時提高加工速度；而且，利用該圓筒狀的錐齒輪結構，能夠在空間上充分利用設備空腔內的傳動空間，將其他傳動齒輪部分地設置在該圓筒狀的錐齒輪結構內部，在互相轉動不干涉的情況下充分滿足了傳動結構要求，并且同時節(jié)省了設備空間；由于采用了固定齒數的各級齒輪的傳動，在螺紋螺距一定的情況下，能夠保證轉動角速度與上升線速度之間的比例關系恒定，因此，這保證了在加工螺旋齒槽過程中齒槽形狀的精度；而且，通過特定具體的結構設置，能夠實現(xiàn)周向角速度的旋轉盡量放慢，即相對于上升的線速度，旋轉速度盡量慢，從而能夠采用精密度高的螺紋傳動，在滿足蝸桿的形狀要求的同時，能夠提高加工的形狀精度。同時，利用傳動軸對外螺紋套筒進行轉動上的固定，因此能夠保證其不跟隨內螺紋套筒旋轉；而且，中間的傳動軸與旋轉的其他部件的中心軸線重合，這保證了傳動軸的旋轉能夠與承載臺的旋轉無關，從而能夠獨立地旋轉。利用獨特盲孔結構，能夠在上升的同時保證基本的固定結構不變，從而不會影響傳動軸的傳動以及對于螺紋套筒的轉動上固定。上升系統(tǒng)緊緊使用單個驅動電機，就能夠實現(xiàn)對齒輪加工的旋轉上升的兩種運動進行驅動，同時保證了兩種運動之間的比例精度，因此，能夠滿足制造設備成本控制的要求，同時能夠滿足對于特定加工材料的切削力的對抗要求，而且能夠滿足齒輪齒槽的形狀精度要求，其不受加工環(huán)境混亂的影響，對于加工設備的維護、加工過程的流程管理均具有加高的耐受程度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明的加工機構在未上升狀態(tài)時候的結構示意圖；
圖2是本發(fā)明的加工機構在上升后的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0008]下面結合附圖1-2，對本發(fā)明進行詳細說明。
[0009]一種重量減輕的蝸桿加工機構，用于將坯件I加工成蝸桿，所述加工機構包括坯件承載件2、帶外螺紋的套筒3、帶內螺紋的驅動套筒4以及機架7，坯件承載件2的上端設置有上環(huán)狀凸緣211，下端設置有下環(huán)狀凸緣212，由此在上環(huán)狀凸緣211和下環(huán)狀凸緣212之間形成環(huán)狀空腔23，形成有所述環(huán)狀空腔23的坯件承載件2使得所述蝸桿加工機構的重量減輕；上環(huán)狀凸緣211的上端面用于承載所述坯件1，并且坯件承載件2的上環(huán)狀凸緣211和下環(huán)狀凸緣212分別通過上軸承21和下軸承22相對于所述帶外螺紋的套筒3軸向固定地安裝在所述帶外螺紋的套筒3內，所述帶外螺紋的套筒3螺紋配合于所述帶內螺紋的驅動套筒4內，所述帶內螺紋的驅動套筒4的下端通過推力軸承47能旋轉地安裝在機架7上，機架7的內部具有腔室72，在所述腔室72中，所述機架7的腔室左內側壁上固定有驅動電機8，驅動電機8的旋轉軸線為水平方向，驅動電機8與水平傳動軸5的左端動力連接，水平傳動軸5的右端能旋轉地安裝在所述機架7的腔室右內側壁處；水平傳動軸5的左部固定有第一小錐齒輪51，右部固定有大錐齒輪件52，所述第一小錐齒輪51與豎直錐齒輪61嚙合，所述豎直錐齒輪61的直徑大于所述第一小錐齒輪51的直徑；所述帶內螺紋的驅動套筒4的下部設置有橫向水平壁43，橫向水平壁43的中央設置有通孔42，豎直傳動軸6通過設置在所述橫向水平壁43上側的軸承而軸向固定且周向能旋轉地安裝于所述橫向水平壁43并且延伸穿過所述通孔42且與所述通孔42之間存在環(huán)形間隙，豎直傳動軸6的下端固定安裝所述豎直錐齒輪61，豎直傳動軸6的上部延伸到所述坯件承載件2的中心盲孔中，并且設置有軸向延伸的鍵62，所述軸向延伸的鍵62與所述中心盲孔中的鍵槽能軸向滑動地配合；所述豎直傳動軸6、坯件承載件2、帶外螺紋的套筒3以及帶內螺紋的驅動套筒4的中心軸線均重合；
所述帶外螺紋的套筒3的外螺紋面上還設置有軸向延伸的滑槽31，所述機架7固定設置有周向固定結構71，所述周向固定結構71與所述滑槽31配合以對所述帶外螺紋的套筒3進行周向固定，并且所述周向固定結構71與所述滑槽31能夠相對于彼此軸向滑動；
所述橫向水平壁43的中央位置一體地設置有第二小錐齒輪結構41，所述通孔42位于所述第二小錐齒輪結構41的中央；
所述大錐齒輪件52為右端封閉、左端開口的圓筒狀結構，所述圓筒狀結構的中心軸線與所述水平傳動軸5的中心軸線重合，所述圓筒狀結構的筒壁的左端外側設置有錐齒結構，所述豎直錐齒輪61的位于所述豎直傳動軸6右側的部分伸進到所述圓筒狀結構內，所述大錐齒輪件52與所述第二小錐齒輪結構41嚙合；
當所述驅動電機8轉動時，所述大錐齒輪件52能夠驅動所述帶內螺紋的驅動套筒4轉動，進而驅動所述帶外螺紋的套筒3以及所述坯件承載件2和坯件I在豎直方向運動；所述第一小錐齒輪51能夠驅動所述豎直傳動軸6以及所述坯件承載件2和坯件I在周向方向轉動，由此，在切削刀具的作用下，能夠在所述坯件I上加工出蝸桿齒槽。
【權利要求】
1.一種重量減輕的蝸桿加工機構，用于將坯件(I)加工成蝸桿，所述加工機構包括坯件承載件(2)、帶外螺紋的套筒(3)、帶內螺紋的驅動套筒(4)以及機架(7)，坯件承載件(2)的上端設置有上環(huán)狀凸緣(211)，下端設置有下環(huán)狀凸緣(212)，由此在上環(huán)狀凸緣(211)和下環(huán)狀凸緣(212)之間形成環(huán)狀空腔(23)，形成有所述環(huán)狀空腔(23)的坯件承載件(2)使得所述蝸桿加工機構的重量減輕；上環(huán)狀凸緣(211)的上端面用于承載所述坯件(I )，并且坯件承載件(2)的上環(huán)狀凸緣(211)和下環(huán)狀凸緣(212)分別通過上軸承(21)和下軸承(22)相對于所述帶外螺紋的套筒(3)軸向固定地安裝在所述帶外螺紋的套筒(3)內，所述帶外螺紋的套筒(3)螺紋配合于所述帶內螺紋的驅動套筒(4)內，所述帶內螺紋的驅動套筒(4)的下端通過推力軸承(47)能旋轉地安裝在機架(7)上，機架(7)的內部具有腔室(72)，在所述腔室(72)中，所述機架(7)的腔室左內側壁上固定有驅動電機(8)，驅動電機(8)的旋轉軸線為水平方向，驅動電機(8)與水平傳動軸(5)的左端動力連接，水平傳動軸(5)的右端能旋轉地安裝在所述機架(7)的腔室右內側壁處；水平傳動軸(5)的左部固定有第一小錐齒輪(51)，右部固定有大錐齒輪件(52)，所述第一小錐齒輪(51)與豎直錐齒輪(61)嚙合，所述豎直錐齒輪(61)的直徑大于所述第一小錐齒輪(51)的直徑；所述帶內螺紋的驅動套筒(4)的下部設置有橫向水平壁(43)，橫向水平壁(43)的中央設置有通孔(42)，豎直傳動軸(6)通過設置在所述橫向水平壁(43)上側的軸承而軸向固定且周向能旋轉地安裝于所述橫向水平壁(43)并且延伸穿過所述通孔(42)且與所述通孔(42)之間存在環(huán)形間隙，豎直傳動軸(6)的下端固定安裝所述豎直錐齒輪(61)，豎直傳動軸(6)的上部延伸到所述坯件承載件(2)的中心盲孔中，并且設置有軸向延伸的鍵(62)，所述軸向延伸的鍵(62)與所述中心盲孔中的鍵槽能軸向滑動地配合；所述豎直傳動軸(6)、坯件承載件(2)、帶外螺紋的套筒(3)以及帶內螺紋的驅動套筒(4)的中心軸線均重合； 所述帶外螺紋的套筒(3)的外螺紋面上還設置有軸向延伸的滑槽(31)，所述機架(7)固定設置有周向固定結構(71)，所述周向固定結構(71)與所述滑槽(31)配合以對所述帶外螺紋的套筒(3)進行周向固定，并且所述周向固定結構(71)與所述滑槽(31)能夠相對于彼此軸向滑動； 所述橫向水平壁(43)的中央位置一體地設置有第二小錐齒輪結構(41)，所述通孔(42)位于所述第二小錐齒輪結構(41)的中央； 所述大錐齒輪件(52)為右端封閉、左端開口的圓筒狀結構，所述圓筒狀結構的中心軸線與所述水平傳動軸(5)的中心軸線重合，所述圓筒狀結構的筒壁的左端外側設置有錐齒結構，所述豎直錐齒輪(61)的位于所述豎直傳動軸(6)右側的部分伸進到所述圓筒狀結構內，所述大錐齒輪件(52)與所述第二小錐齒輪結構(41)嚙合； 當所述驅動電機(8)轉動時，所述大錐齒輪件(52)能夠驅動所述帶內螺紋的驅動套筒(4)轉動，進而驅動所述帶外螺紋的套筒(3)以及所述坯件承載件(2)和坯件(I)在豎直方向運動；所述第一小錐齒輪(51)能夠驅動所述豎直傳動軸(6)以及所述坯件承載件(2)和坯件(I)在周向方向轉動，由此，在切削刀具的作用下，能夠在所述坯件(I)上加工出蝸桿齒槽。
【文檔編號】B23F13/00GK104439537SQ201410533258
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月11日 優(yōu)先權日:2014年10月11日
【發(fā)明者】汪濤 申請人:汪濤