专利名称：预应力蜗杆减速器的制作方法
技术领域：
本设计属于定传动比齿轮传动装置，特别是重荷蜗杆减速器。
现有技术中作为动力传动的重负荷蜗杆减速器，通常采用铜合金制造蜗轮，淬硬钢制造蜗杆。蜗杆在结构上是整体型。贵重金属铜在减速器成本中占有很大比重。采用廉价材料代替铜合金是一项有待解决的课题。
本设计的目的是提出一种新型蜗杆副结构的技术方案，使采用钢和铸铁这两种廉价材料可以代替铜合金制造重负荷蜗杆减速器。
本设计的蜗杆副蜗轮是一个渐开线圆柱齿轮或圆弧圆柱齿轮，也可以是齿面为平面或圆柱面的圆柱齿轮，与之共轭的是一支环面蜗杆。本设计的特征在于用作蜗轮的齿轮是一个钢制的、齿面经硬化处理和光整加工的齿轮；与之共轭的环面蜗杆是由钢质、对齿套可施加予压应力的心轴和套接在心轴上的齿套及锁紧装置构成；齿套与蜗杆通过键联接传递扭矩。
本设计的优点首先在于蜗杆为组合结构，易损件齿套可拆换。另一个优点是用予应力钢质心轴结构，可以使齿套产生予压应力，则采用铸铁制作齿套可以克服铸铁抗弯强度差，在交变载荷下疲劳极限低的缺点，可以使采用廉价材料制作蜗杆副的目的得以实现。
本设计的实施例如附图
所示附图是本设计蜗杆减速器正视剖图。
对图示的说明端面键1，齿套2，予应力心轴3，支撑套4，环面垫圈5，锁紧螺母6，牵引卡头7。
结合附图对本设计加以具体说明本设计的特征在形状构造上主要是提出予应力组合结构蜗杆技术方案，如图所示，蜗杆不是整体结构；而是由心轴3套接齿套2，支撑套4，球面垫圈5，由锁紧螺母6锁紧，位于蜗杆载荷输入端的端面键1传递扭距。本设计蜗杆的予应力是这样产生的将端面键1，齿套2，支撑套4，球面垫圈5，锁紧螺母6套在心轴上，使用拉伸油缸、牵引卡头7，推顶支撑套4，待达到予定拉力时，将锁紧螺母6锁紧。本设计蜗杆在运转工作状态下，齿套受到交变的弯矩作用，由于存在着予压应力，齿套在弯矩作用下基本上不产生拉应力或产生较小的拉应力，从而极大地减少了齿套弯曲断裂的可能性。本设计采用端面键而不采用轴向键传递扭矩，可使齿套强度得到最大限度地提高。端面键设置在蜗杆载荷输入端与齿套端面之间，减少了予应力心轴拉杆承受的扭矩。本实施例的锁紧装置采用螺母。环面垫圈的设置在于尽可能地减少螺母锁紧后的蜗杆的弯曲变形。在应用本设计方案时，为了最大限度减小齿套所受的弯矩，应尽可能地减少齿套长度L，在齿套与锁紧装置，例如螺母，之间的心轴上套接支撑套。最佳的选择方案是齿套长度L蜗杆螺牙长度l之比 (L)/(l) 不大于1.8，心轴余下部份套接支撑套。在锁紧装置外侧的心轴端部可设置牵引卡头，以便于施加或去除予应力时联接拉伸油缸。为提高蜗杆齿的抗弯强度和耐磨寿命，应使蜗杆分度圆齿厚S1大于蜗轮分度圆齿厚S2，最佳选择范围是 (S1)/(S2) ＝1～1.5。附图表示的是渐开线包络环面蜗杆减速器，其中心距a＝250mm，传动比为140， (L)/(ι) ＝1.27， (S1)/(S2) ＝1.22。
本设计的齿套可作为易损件例如用铸铁制作。而对应的齿轮用钢制作。齿套可拆换；蜗轮沿轴向移动，也可递次使用齿面未磨损的部份，可延长使用寿命。
本设计方案可以应用于环面蜗杆传动，也可用于圆柱蜗杆传动。
权利要求1.一种蜗杆减速器，包括蜗轮和蜗杆，蜗轮是一个渐开线圆柱齿轮或圆弧圆柱齿轮，也可以是齿面为平面或圆柱面的圆柱齿轮，与之共轭的是一支环面蜗杆，本设计的特征在于用作蜗轮的齿轮是一个钢制的、齿面经硬化处理和光整加工的齿轮；与之共轭的环面蜗杆是由钢质对齿套可施加予压应力的心轴和套接在心轴上的齿套及锁紧装置构成；齿套与蜗杆通过键联接传递扭距。
2.按照权利要求1所述的蜗杆减速器，其特征在于心轴上于齿套和锁紧装置之间有支撑套，齿套长度L与蜗杆螺牙长度l之比 (L)/(l) ≤1.8。
3.按照权利要求1所述的蜗杆减速器，其特征在于齿套与心轴采用端面键联接，端面键的位置设置在蜗杆载荷输入端与齿套端面之间为宜。
4.按照权利要求1、2或3所述的蜗杆减速器，其特征在于锁紧装置是锁紧螺母，在齿套或支撑套与锁紧螺母之间有球面垫圈。
5.按照权利要求1所述的蜗杆减速器，其特征在于在心轴上锁紧装置的外侧设有一牵引卡头。
6.按照权利要求1所述的蜗杆减速器，其特征在于蜗杆分度圆齿厚S1大于蜗轮分度圆齿厚S2，二者比例以 (S1)/(S2) ＝1～1.5为宜。
专利摘要预应力蜗杆减速器，属于定传动比齿轮传动装置。本设计特征在于蜗杆是由预应力心轴套接齿套和锁紧装置构成，在使用时通过拉伸心轴对齿套产生预压应力。本设计使采用廉价的钢、铸铁材料制造重载传动蜗轮副成为可能。
文档编号F16H1/16GK2042533SQ8920088
公开日1989年8月9日 申请日期1989年1月26日 优先权日1989年1月26日
发明者齐锋 申请人:齐锋