专利名称：大径套装蜗杆的制作方法
技术领域：
本发明属机械工程，涉及传动装置，特别是蜗杆的结构。由于本发明以“D”作为“径”的代号，故亦名大D套装蜗杆。
蜗杆结构的现有技术是1整体结构整体结构是将蜗杆与转轴合为一个整体，是当前普遍采用的一种结构，它存在如下的缺陷1·1由于轴的长度和直径要与各种不同的机械配合，以致有关蜗杆的标准只能局限于齿部，限制了标准化的程度，阻碍了蜗杆的通用化，由此而来是只能分散制造，制约了蜗杆质量的提高和生产成本的控制。
1·2一般引起蜗杆失效的原因多属齿部磨损，而对于整体结构的蜗杆，齿部一旦磨损，就需更换和报废整条蜗杆，形成材料和工时的浪费。
1·3由于整体的蜗杆要同时承受轴向力和径向力，以致只能用碳钢制造，而为了防止胶合失效，就需用铜制造蜗轮，蜗轮的体积较大，每年要消耗大量的铜，铜的资源较少，价格较高，引起成本的增加。
2“套装结构”套装结构作为一种技术方案，早已出现，但在实际的生产领域，在现有的机械产品中，却极少见到。
2·1 极少见到的原因是套装蜗杆需要较大的直径(主要指齿根圆直径)，而现有的、即标准系列的蜗杆的直径普遍偏小，如模数ms＝5、蜗杆直径系数q＝12的蜗杆，齿根圆直径只有48mm，若采用套装结构，即使尽量减少其轴的直径，如从48mm减少到30mm，其根轴比也只有48/30＝1·6，仍然未能达到套装所需的最小根轴比、即1·7的要求。
根轴比是蜗杆套的齿根圆直径与轴径之比，因为齿根圆直径取决于模数，根轴比就成了表示一定模数的套的相对厚度，及强度，若根轴比太小，就说明套壁偏薄，强度不足，再加键槽的削弱，套壁所能承受的扭矩，将小于齿部所能输送的扭矩，使蜗杆套各个部位的强度失去均衡，以致模数不再能作为表示蜗杆强度的参数，造成设计和使用上的混乱。
2·2在现有的技术资料中，有关蜗杆的“套装结构”的介绍，只存在简短的概述性质的文字和简介性质的草图，在这些文字和草图中2·2·1未见标注尺寸、应用实例、产品、系列及标准，对于这种状况，应视为受阻于现有蜗杆的直径与根轴比之间的矛盾，而无法逾越。
2·2·2现有草图的轴为圆柱形。
2·2·3未见有关蜗杆套与轴的联接方法和紧固装置的介绍。
2·2·4目前有关机械的各种《设计手册》，均未列入蜗杆的套装结构。
2·3如果上述属实，且分析可以成立，则现有的关于“套装结构”的方案，仅属一种设想，尚存在关键性的技术难点(蜗杆直径不足)，尚不具备付诸生产的技术条件(结构设计)，欠缺实用性，不足以称为现有技术。
本发明的目的是要提供一种蜗杆的套装结构，及其系列，以实现和促进套装蜗杆的应用与发展，提高蜗杆标准化的程度和实现其通用化，为蜗杆的制造和维修提供方便。
当蜗杆套一旦实现标准化和通用化，即可进行专业生产，使其进入流通市场，这样一来，不仅能为传动机械的制造和维修提供方便，还能有效地提高社会和企业的经济效益。
本发明还提出用铜制造蜗杆套，并相应地改用钢制造蜗轮，以期降低成本及减少贵重金属的消耗。
本发明是这样实现的1采用《大D蜗杆和蜗轮的设计与滚切方法》。
1·1 按齿轮滚刀(刀)的模数(m)和螺旋升角(λ)，计算和设计蜗杆套的分度圆直径(D)。在计算时仅用模数的计算值(m)，螺旋升角(λ刀)改用正切(tg)三角函数值，其公式为D＝ (m刀)/(tgλ刀)1·2用齿轮滚刀滚切与蜗杆套配对的蜗轮，为此，要按齿轮滚刀设计蜗轮的齿顶圆弧半径(R)。
由于齿轮滚刀的直径较大，故能满足套装结构所需根轴比的要求，由此解决长期以来在实现和应用套装结构上的技术难点。
当模数m＝5，大D套装蜗杆的齿根圆直径为φ63.94mm，明显的大于标准蜗杆的齿根圆直径φ48mm。设蜗杆轴的直径为φ37mm，则根轴比为63.94/37＝1.73，大于1.7，能满足该模数所需的套的强度。与标准蜗杆比较，直径系数q＝10的标准蜗杆，其齿根圆直径为φ38mm，仅比φ37大1mm，两者的径向强度大致相同。
2结构2·1将现有的整体蜗杆分解为由5个零件组成的套装蜗杆，这5个零件是蜗杆套、蜗杆轴、平键、圆螺母和圆螺母止动垫圈。
2·2蜗杆套的内孔采用圆锥形，锥孔与蜗杆轴中段的锥体配合，孔与轴的锥度均为1∶50。按锥孔的小头直径计算，根轴比均可等于或大于1.7。
2·3蜗杆套与蜗杆轴的联接件和紧固件采用普通平键、圆螺母和圆螺母止动垫圈。
3材料3·1本发明提出用铜制造蜗杆套，也可用耐磨材料或钢制造。
3·2当用铜制造的蜗杆套，与其配对的蜗轮则可用钢或铸钢制造，在用钢或铸钢制造蜗轮时，废除蜗轮齿圈结构。
4系列4·1对应(工厂标准)所规定的齿轮滚刀，组成大D套装蜗杆的“Ⅰ型”系列。
4·2对应(GB6083-85)所规定的“Ⅱ型”齿轮滚刀，组成大D套装蜗杆的“Ⅱ型”系列。
本发明将表现出以下积极效果1由于大D套装蜗杆采用了齿轮滚刀的基本尺寸，具有较大的直径，突破了有关实现套装结构的长期存在的技术障碍，使其从一种技术上的设想，成为“能够制造或者使用，并且能够产生积极效果”的机械产品。
2由于大D套装蜗杆采用了齿轮滚刀加工与其配对的蜗轮，而不需另外增添滚刀的品种，所以2·1便于推广应用;
2·2既方便制造，又便于维修;
2·3可将蜗杆的头数增至6～18头，使传动比降至1.55～4.66，替代齿轮传动;
2·4可采用蜗轮副的油涵结构。
3由于套装结构使蜗杆套成为一个单独的零件，从而可以提高蜗杆套的标准化程度和实现通用化，成为标准件，所以3·1能实施蜗杆套的专业化生产，并进入流通渠道，提高产品质量和经济效益;
3·2当蜗杆套进入流通渠道，将会进一步便于蜗杆机构的维修，一旦蜗杆套失效，只需换上一个。
3·3为简化设计和绘图创造条件，蜗杆只需画一条轴、再标出蜗杆套的型号。
4由于可以用铜制造蜗杆套，并改用钢制造蜗轮，所以4·1可明显的降低铜耗(蜗杆套明显的小于蜗轮或蜗轮齿圈的重量);
4·2可免去蜗轮齿圈结构，从而降低工时成本。
为了更加明显的说明大D套装蜗杆的结构，以下特用《表1》、《表2》为实施例，结合《附图
一》和《附图二》作进一步说明1附表1·1《表1》是《大D套装蜗杆(Ⅰ型)主要尺寸》，该(Ⅰ型)是对应(工厂标准)所规定的“Ⅱ型”齿轮滚刀设计。
1·2《表2》是《大D套装蜗杆(Ⅱ型)主要尺寸》，该(Ⅱ型)是对应(GB6083-85)所规定的齿轮滚刀设计。
1·3在以上两表中只提供了蜗杆套的分度圆直径，其余如齿顶圆直径、齿根圆直径、中心距、导程等，均与普通(标准)蜗杆的计算公式相同。
1·4蜗杆套的内孔均为锥形孔，锥度均为1∶50，表中所标注的“φ小”指锥孔的小头直径，锥度均按(GB157-83)进行设计。
1·5键槽为普通平键键槽，按(GB1095-79)进行设计。
2附图2·1《图一》为大D蜗杆套的结构图，图中各代号与附表一致。
2·2《图二》为大D套装蜗杆的结构图，其中(1)为蜗杆轴，(2)为蜗杆套，(3)为平键，(4)为圆螺母止动垫圈，(5)为圆螺母。
2·3圆螺母和圆螺母止动垫圈的公称直径(d)比蜗杆套锥孔的小头直径(φ小)小1mm，即d＝φ小-1(mm)。
权利要求
1.大D套装蜗杆属机械工程，用于传动装置，本发明的特征是a采用《大D蜗杆和蜗轮的设计与滚切的方法》；b将现有的整体蜗杆，改为由蜗杆套、蜗杆轴、平键、圆螺母和圆螺母止动垫圈等五个零件组成的套装结构的蜗杆。
2.根据权利要求1所述的蜗杆套，其特征是内孔为圆锥形。
3.根据权利要求1所述的蜗杆套，其特征是用铜制造，也可用耐磨材料或钢制造。
4.根据权利要求1所述的套装蜗杆，其特征是用普通平键将蜗杆套与蜗杆轴相互联接。
5.根据权利要求1所述的套装蜗杆，其特征是用圆螺母和圆螺母止动垫圈，将蜗杆套与蜗杆轴紧固为一体。
6.根据权利要求1、5所述的圆螺母，其特征是圆螺母的公称直径比蜗杆套锥孔的小头直径(φ小)小1mm。
7.根据权利要求1、5所述的圆螺母止动垫圈，其特征是圆螺母止动垫圈的公称直径与圆螺母的公称直径相同。
全文摘要
大径套装蜗杆是将现有的整体蜗杆，改为由蜗杆套、蜗杆轴、平键、圆螺母和圆螺母止动垫圈等五个零件所组成的套装结构的蜗杆。当蜗杆套成为一个单独的零件，就为其进入标准件和通用件的行列、以及组织专业生产、进入流通渠道，创造了条件，将有利于制造，又便于维修，提高社会和企业的经济效益。蜗杆套可用铜或耐磨材料制造，而用钢制造蜗轮，将会明显的降低成本和铜耗。由于与大径蜗杆套配对的蜗轮，是采用现有的齿轮滚刀进行加工，就进一步的方便于制造和维修，便于迅速推广，具有较高的实用性。
文档编号F16H55/22GK1045293SQ8910126
公开日1990年9月12日 申请日期1989年3月3日 优先权日1989年3月3日
发明者周知 申请人:周知