一种反向驱动的蜗轮蜗杆传动轴系

1.本发明涉及一种蜗轮蜗杆传动轴系，具体涉及一种反向驱动的蜗轮蜗杆传动轴系。


背景技术：

2.蜗轮蜗杆轴系经常用来传递两交错轴之间的运动和动力，目前很多光学精密仪器都涉及蜗轮蜗杆轴系的应用，蜗轮蜗杆轴系具有传递功率范围大、传动效率高、传动比准确、使用寿命长、工作安全可靠等特点。传统的转台蜗轮蜗杆轴系中，蜗轮做为从动件，蜗轮蜗杆之间存在间隙，该间隙会导致转台蜗轮蜗杆轴系在使用时出现空回误差，现有的转台蜗轮蜗杆轴系中转台的位置难以控制；为了解决这个问题，常用方法是在蜗轮蜗杆之间加入消隙结构，加入消隙结构以后经过长时间使用仍有可能会出现上述情况，并且会造成方位轴系过于庞大。由于方位轴系过于臃肿庞大，蜗轮在长期的使用过程中可能会出现精度下降的情况。


技术实现要素：

3.本发明目的是解决现有技术中转台蜗轮蜗杆轴系之间存在间隙导致空回误差、转台的位置难以控制，而加入消隙结构后会导致方位轴系结构庞大、长期使用精度下降的技术问题，而提出一种反向驱动的蜗轮蜗杆传动轴系。
4.为了实现上述目的，本发明所提供的技术解决方案是：
5.一种反向驱动的蜗轮蜗杆传动轴系，其特征在于：
6.包括方位轴底座、同轴设置在方位轴底座上的转台、同轴设置在转台底部壳体内的方位轴和方位轴限位块，以及轴承过渡环、蜗轮、步进电机、蜗杆、方位驱动齿轮、减速器输出齿轮以及减速器；
7.所述转台底部壳体与方位轴底座周向滑动连接；所述轴承过渡环的内部和外部均设置有连接孔，轴承过渡环的外部连接孔通过螺栓与方向轴底座的顶部固定，所述蜗轮固定设置于轴承过渡环与方向轴底座之间；
8.所述方位轴限位块同轴套设在方位轴的外侧，所述方位轴与方位轴限位块固定，方位轴与转台固定；所述方位轴限位块通过螺栓与轴承过渡环内部的连接孔连接；
9.所述步进电机固定于转台底部壳体内一侧，所述步进电机输出端的一侧与减速器连接，所述减速器的输出端与减速器齿轮连接，所述减速器齿轮与方位驱动齿轮外啮合，所述方位驱动齿轮与蜗杆的一端同轴连接，蜗杆的另一端固定在转台底部壳体上；
10.所述蜗杆轴线位于蜗轮中部的径向平面内，且蜗杆的轴线与蜗轮的径向垂直，蜗杆的侧面与蜗轮的外侧表面抵接。
11.进一步地，所述步进电机输出端的另一侧依次设置有联轴节、联轴节左轴，所述联轴节两端分别与步进电机、联轴节左轴的一端连接，所述联轴节左轴另一端穿过转台底部壳体后连接有调节手轮，通过转动调节手轮实现对步进电机的手动调节。
12.进一步地，所述蜗轮内壁沿周向均匀设置有多个第一凹槽，第一凹槽内安装有碟簧片，所述碟簧片的弹力使得蜗轮的外侧表面与蜗杆的侧面抵接；所述第一凹槽中心设置有顶丝安装孔，顶丝安装孔内安装有顶丝，顶丝通过顶丝安装孔与碟簧片连接。，蜗轮与蜗杆之间以摩擦打滑保持相对静止，可以通过顶丝调节静摩擦力大小。
13.进一步地，所述转台底部设置有环状的第二凹槽，所述方位轴底座在对应于第二凹槽的位置有一圈滑动轨道，所述第二凹槽安装在滑动轨道上。
14.进一步地，所述转台为u型架。
15.进一步地，所述第一凹槽的数量为4个。
16.与现有技术相比，本发明具有以下有益技术效果：
17.1.本发明通过将蜗轮与蜗杆紧贴在一起，蜗轮作为不动件，蜗杆为动件，将蜗杆安装于u型架上，当步进电机驱动蜗杆转动时，与蜗杆固连的u型架呈行星形式绕着蜗轮做轴线周向运动，消除了蜗轮蜗杆轴系之间的间隙，不会存在空回误差；
18.2.本发明通过本发明通过多个碟簧片压缩蜗轮使得蜗轮与蜗杆紧贴在一起，蜗轮与蜗杆之间以摩擦打滑保持相对静止，其静摩擦力地大小可以通过调节蜗轮上的顶丝来调节，避免了长期使用导致精度降低的问题；
19.3.本发明可以通过步进电机、调节手轮以及直接转动u型架这三种方式联合使用精准控制u型架的转动位置。
附图说明
20.图1为本发明实施例提供的反向驱动的蜗轮蜗杆轴系剖面结构示意图；
21.图2为本发明实施例提供的反向驱动的蜗轮蜗杆轴系主视图；
22.图3为本发明实施例提供的涡轮蜗杆结构示意图；
23.图4为本发明实施例提供的蜗轮的结构示意图。
24.附图标记如下：
25.1-u型架，2-方位轴，3-方位轴限位块，4-轴承过渡环，5-蜗轮，6-方位轴底座，7-步进电机，8-蜗杆，9-联轴节，10-联轴节左轴，11-调节手轮，12-第一支架，13-滑动轨道，14-第二支架，15-方位驱动齿轮，16-减速器输出齿轮，17-减速器,18-第一凹槽，19-顶丝安装孔。
具体实施方式
26.下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解为本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
27.如图1、图2所示，一种反向驱动的蜗轮蜗杆传动轴系，包括u型架1、方位轴2、方位轴限位块3、轴承过渡环4、蜗轮5、方位轴底座6、步进电机7、蜗杆8、方位驱动齿轮15、减速器输出齿轮16以及减速器17；u型架1底部设置有环状的第二凹槽，方位轴底座6在对应第二凹槽的位置有一圈滑动轨道13，第二凹槽安装在滑动轨道13上，u型架1可以绕方位轴底座6转动；方位轴底座6上方设计有螺栓孔，方位轴底座6通过螺栓与轴承过渡环4外部的连接孔相连，蜗轮5设置在方位轴底座6和轴承过渡环4之间；方位轴限位块3同轴设置在u型架1底部内侧，方位轴限位块3同轴套设在方位轴2外，方位轴限位块3通过螺栓与轴承过渡环4内部
的连接孔相连，方位轴2通过螺栓与方位轴限位块3固定连接，保持垂直方向的位置不变，方位轴2与u型架1通过螺栓固定连接在一起，步进电机7设置于u型架1的左侧内部；如图3所示，第二支架14设置于步进电机7右侧与u型架1固定，步进电机7的右侧设置有减速器17并与之连接，减速器17固定在第二支架14，减速器17的右侧与减速器齿轮16相连，减速器齿轮16下方与方位驱动齿轮15外啮合，方位驱动齿轮15左端与蜗杆8连接，蜗杆8左端固定在第一支架12上，第一支架12与u型架1固定，蜗杆8与方位驱动齿轮15完成步进电机7动力的传递；步进电机7左侧装有联轴节9，联轴节9通过联轴节左轴10与电机调节手轮11相连；如图4所示，蜗轮5内壁沿周向均匀设置有4个第一凹槽18，第一凹槽18内安装有碟簧片，碟簧片的弹力使得蜗轮5抵接蜗杆8；第一凹槽18中心设置有顶丝安装孔19，顶丝安装孔19内安装有顶丝，顶丝通过顶丝安装孔19与碟簧片连接，蜗轮与蜗杆之间以摩擦打滑保持相对静止，可以通过顶丝调节静摩擦力大小，本发明中涡轮5与传动主轴之间只保留了周向旋转自由度。
28.本发明在使用时，通过步进电机7驱动，经过减速器17、减速器齿轮16、方位驱动齿轮15传动，由于涡轮5与传动主轴之间只保留了周向旋转自由度，当传递到蜗杆8的动力超过蜗轮5与蜗杆8之间的静摩擦力时，使得蜗杆8相连的u型架1呈行星形式绕着蜗轮8轴线做周向运动，以此可以控制u型架1的运动位置；若经过步进电机7的驱动，u型架1的位置与目标位置有较大距离时，可以直接人工转动u型架1至目标位置；若经过步进电机7的驱动，u型架1的位置与目标位置距离较近时，可以人工转动电机调节手轮11，通过电机调节手轮11提供的动力驱动u型架1转动至目标位置。
29.该实施例为本发明的最佳实施例，在本发明的其他实施例中，可以用其他类似转台结构替换u型架1或者采用作用相同的其他弹性压缩结构替代碟簧片，但发明最终达到的效果与该实施例相同，本实施例通过碟簧片的弹力使得蜗轮5抵接蜗杆8，通过顶丝可以调节碟簧片对蜗轮5的压缩力量，不会因为长期使用而出现存在间隙。
30.该实施例通过碟簧片的弹力使蜗轮5与蜗杆8紧贴在一起，蜗轮5作为不动件，蜗杆8为动件，涡轮5与传动主轴之间只保留了周向旋转自由度，将蜗杆8安装于u型架1上，当步进电机7驱动蜗杆8转动时，与蜗杆8固连的u型架1呈行星形式绕着蜗轮5做轴线周向运动，与现有技术相比本发明消除了蜗轮蜗杆传动轴系之间的间隙，不会存在空回误差。
31.以上公开的仅为本发明的最佳实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。