[发明专利]一种用于端面活齿谐波传动的齿侧间隙自适应调节装置

说明书

一种用于端面活齿谐波传动的齿侧间隙自适应调节装置，涉及齿侧间隙自适应调节装置，包括壳体、端面齿轮、空心螺杆、限位轴承一、锁紧装置、限位轴承二和扭力弹簧；端面齿轮可轴向滑动的嵌套在壳体左侧内，空心螺杆与端面齿轮螺纹连接，锁紧装置设在空心螺杆的右端上，限位轴承一安装在空心螺杆右侧上、两个端面分别与锁紧盘和壳体贴紧，锁紧盘右侧设有轴承座，限位轴承二安装在轴承座上、其两个端面分别与锁紧盘和壳体贴紧，扭力弹簧安装在锁紧盘与壳体间。本发明可自适应调节轮齿啮合间隙、承载能力大、传动精度高、传动效率高、具有过载保护功能。

技术领域

本发明涉及齿侧间隙自适应调节装置，详细讲是一种可自适应调节轮齿啮合间隙、承载能力大、传动精度高、传动效率高、具有过载保护功能的用于端面活齿谐波传动的齿侧间隙自适应调节装置。

背景技术

随着世界航天事业的迅速发展，外太空探索的需求不断增加，对于空间静止或移动目标的观察技术、在轨维护与建设技术、月球及深空探测技术的要求也不断增高，空间机械臂和桅杆机构的承载能力与运动精度也被提出越来越高的要求。空间机械臂的关节和桅杆机构的展开关节对整个系统的运动精度和承载能力起决定性的作用，是其核心部件。关节是实现各种运动的直接执行部件，其由动力源（通常是电机）、传动副（通常是谐波齿轮传动副）、测量元件、线束管理装置、轴系、壳体以及热控组件等部分组成。其中，传动副部件的零部件数目最多，最为复杂，也是影响关节运动精度和承载能力的核心部件。

目前，空间机械臂的关节传动副主要采用径向啮合的谐波齿轮传动副，其传动原理是依靠柔轮部件的弹性变形来实现柔轮轮齿与刚轮轮齿的错齿运动从而实现大传动比。但是这种传动副具有承载能力低、易疲劳破坏、轮齿磨损后精度下降、不易维修等缺点，因而不能有效地满足未来空间机械臂和桅杆关节的需求。而传统的端面活齿谐波传动副虽然能够解决径向啮合的谐波齿轮传动副承载能力低、易疲劳破坏的缺点，但在安装过程中不可避免存在齿侧间隙，并在轮齿和空间凸轮机构不间断运动磨损后，造成齿侧间隙动态变大，呈现严重影响精度下降的缺点。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种可自适应调节轮齿啮合间隙、承载能力大、传动精度高、传动效率高、具有过载保护功能的用于端面活齿谐波传动的齿侧间隙自适应调节装置。

本发明解决上述现有技术的不足所采用的技术方案是：

一种用于端面活齿谐波传动的齿侧间隙自适应调节装置，其特征在于：包括壳体、端面齿轮、空心螺杆、限位轴承一、锁紧装置、限位轴承二和扭力弹簧；端面齿轮可轴向滑动的嵌套在壳体左侧内，空心螺杆左侧的外壁与端面齿轮的内壁经螺纹配合连接，锁紧装置设在空心螺杆的右端上，锁紧装置的结构为：设有与空心螺杆固定连接的、呈圆环状的锁紧盘，锁紧盘的的外周上均布有至少两个锁紧孔，锁紧孔内设有锁紧弹簧，壳体内壁上与锁紧孔相对处均布有锁紧凹槽，锁紧弹簧外端、锁紧孔内设有锁紧钢珠；限位轴承一安装在空心螺杆右侧上，限位轴承一的两个端面分别与锁紧盘和锁紧盘左侧的壳体贴紧，锁紧盘右侧设有轴承座，限位轴承二安装在轴承座上，限位轴承二的两个端面分别与锁紧盘和锁紧盘右侧的壳体贴紧，扭力弹簧安装在锁紧盘与壳体间。

本发明中所述的壳体包括左壳体、中间壳体和右壳体，左壳体、中间壳体和右壳体间通过螺钉固定连接，

本发明中所述的端面齿轮通过非圆形的形状嵌套在左壳体的内部；端面齿轮和左壳体嵌套处的截面形状为非圆形的任意形状。实现端面齿轮与左壳体在轴向上可以相对运动、在绕轴线方向不发生相对转动。

本发明中所述的空心螺杆的外壁和端面齿轮的内壁上设有相互配合的非自锁螺纹；空心螺杆与端面齿轮经非自锁的螺纹配合连接。

本发明中所述限位轴承一的内圈与空心螺杆右侧的外圆柱面配合连接，限位轴承一的两个端面分别与左壳体右端面和锁紧盘左侧面贴紧；限位轴承二的内圈与轴承座的外圆柱面配合连接，限位轴承二的两个端面分别与锁紧盘右侧和右壳体左端面贴紧。