[发明专利]一种基于高精度螺旋标准齿轮和蜗杆传动的精密分度转台及装配方法

摘要

本发明属于精密加工与测试技术领域，提出一种基于高精度螺旋标准齿轮和蜗杆传动的精密分度转台及装配方法，采用开环控制和高精度谐波电机驱动和具有自锁功能的蜗杆和螺旋齿轮螺旋角啮合传动；采用拉簧消隙机构消除蜗杆和螺旋标准齿轮之间的背隙，减小分度台反向空行程误差；分度台采用径向基准采用高精度密珠轴系结构，误差的均化效应可使分度台的径向综合误差小于0.5μm；轴向基准采用贴塑的滑动轴承结构，具有高刚度和吸振作用。装配精良的该分度台的分度精度可达10″以下。本发明可实现任意角度的间歇分度或连续分度，具有结构简单、分度精度高、结构刚度高、分度精度稳定、成本低的优点，可用于轻载的精密加工与测试场合。

主权项

一种基于高精度螺旋标准齿轮和蜗杆传动的精密分度转台，其特征在于，包括圆工作台(1)、防尘罩(2)、刚性环(3)、分度台底座(4)、螺旋标准齿轮(5)、压环(6)、护盖(7)、密珠轴套A(8)、芯轴(9)、轴承座(10)、密珠轴套B(11)、塑料片(12)、支撑座(13)、蜗杆(14)、三角座立轴(15)、密珠轴套C(16)、蜗杆箱(17)、小导轨座(18)、平密珠板(19)、手柄(20)、补偿环(21)、法兰盘(22)、弹性联轴器(23)、离合座(24)、连接套(25)、法兰轴(26)、弹簧调整螺钉(27)、立支座(28)、拉簧(29)、弹簧座(30)、偏心轴(31)、旋钮(32)、旋钮支座(33)、谐波电机(34)；圆工作台上平面沿圆周设有对称的T型槽(1‑1)和均布的工件连接螺纹孔(1‑2)；圆工作台上平面的平面度小于2μm，装配后的端面偏摆不大于5μm；圆工作台下面设有凸起的圆环端面，端面上均布螺纹孔，为标准齿轮的安装定位面(1‑7)；圆工作台下端面的平面度误差小于1μm，与上工作台面的平行度误差小于2μm；圆工作台底面有宽度大于防尘罩壁厚的2～3mm的环槽(1‑8)，与防尘罩顶部结构形成迷宫密封；圆工作台上还设有注油孔(1‑4)；防尘罩下部与刚性环焊接固定，并与分度台底座(4)通过螺栓连接；防尘罩和刚性环连接处留一缺口防止与蜗杆箱干涉；分度台底座的上工作台面平面度误差小于3μm，其底面采用框式结构，四周边框和中间凸起的圆环共面，平面度误差小于5μm，与上工作台面的平行度误差小于5μm；螺旋标准齿轮(5)的螺旋角等于蜗杆的螺纹升角，端面模数为mt＝0.5～1mm螺旋标准齿轮的齿距精度为3级以上精度；螺旋标准齿轮轴向定位基准面相对于内孔轴线的端面偏摆不大于2μm；螺旋标准齿轮通过压环(6)固定于圆工作台上；装配后螺旋标准齿轮的内孔和轴承座的内孔同轴度误差不大于1μm，螺旋标准齿轮的旋转定位面相对原工作台面的平行度误差不大于2μm；支撑座(13)为碗形结构，上环面为轴向安装定位面；下环面为支撑座与分度台底座的安装定位面，两环面的各自平面度误差不大于2μm，平行度误差不大于2μm；上环面中间设一环槽，用于储存润滑油脂，其上贴塑料片，贴塑后的支撑座起到滑动轴承的作用；芯轴包括一个底面和两个轴段组成；上轴段为分度转台的径向基准，圆度小于0.5μm，圆柱度小于1μm，轴线与底面的垂直度误差小于2μm；该轴段通过密珠轴套A(8)和密珠轴套B(11)分别与轴承座(10)和螺旋标准齿轮配合；密珠轴套所选用G5级以上精度的球形滚动体与轴和孔的单边过盈量为0～3μm；下轴端圆柱度不超过3μm为芯轴相对于分度台底座的径向安装基准，与分度台底座芯轴定位孔为间隙配合；底座上连接三角立轴(15)，其轴线垂直于底座，通过密珠轴套C(16)连接蜗杆箱(17)一端，蜗杆箱相对三角立轴转动；蜗杆箱另一端与连接套(25)连接，其底面通过平密珠板(19)与固定于底座上的小导轨座(18)配合，形成一个滑动轴承；连接套靠近螺旋齿轮的一侧连接有弹簧座(30)，在立支座(28)和弹簧座(30)之间设有拉簧(29)；弹簧调整螺钉(27)穿过立支座与拉簧连接；连接套另一侧连接有离合座(24)，其内孔与偏心轴(31)间隙配合；手柄(20)通过旋钮(32)与偏心轴上端过盈连接；蜗杆(14)通过角接触球轴承连接于蜗杆箱内；连接顺序由里及外分别为：角接触球轴承A、蜗杆、角接触球轴承B、补偿环(21)、法兰盘(22)、弹性联轴器(23)、法兰轴(26)和谐波电机(34)。