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CN109578520A - 滚动摩擦蜗轮蜗杆 - Google Patents

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CN109578520A
CN109578520A CN201811325610.3A CN201811325610A CN109578520A CN 109578520 A CN109578520 A CN 109578520A CN 201811325610 A CN201811325610 A CN 201811325610A CN 109578520 A CN109578520 A CN 109578520A
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陈永忠
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University of Electronic Science and Technology of China
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University of Electronic Science and Technology of China
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/02—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H1/04—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
    • F16H1/12—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes
    • F16H1/16—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes comprising worm and worm-wheel
    • F16H1/163—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes comprising worm and worm-wheel with balls between the co-operating parts

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

本发明涉及一种传动装置，尤其是一种滚动摩擦蜗轮蜗杆，包括蜗杆(1)，蜗轮芯(2)，蜗轮齿柱(3)，向心推力轴承(4)；所述的滚动摩擦蜗轮蜗杆的形式为把传统标准蜗轮的齿去掉，取而代之的是在去掉蜗轮齿之后的新型的蜗轮芯(2)上面安装蜗轮齿柱(3)；蜗杆(1)可以采用传统的圆柱蜗杆，或者采用环面蜗杆以增加重合度，提高承载力；蜗轮齿柱(3)和蜗杆(1)齿面是线接触，蜗轮齿柱(3)通过向心推力轴承(4)安装在蜗轮芯(2)上面的沉孔，环形阵列分布，蜗杆(1)转动通过滚动摩擦推动蜗轮齿柱(3)转动，蜗轮齿柱(3)通过向心推力轴承(4)带动蜗轮芯(2)转动，实现了滚动摩擦的蜗轮蜗杆传动装置。

Description

滚动摩擦蜗轮蜗杆
技术领域
本发明涉及一种传动装置，具体而言是一种滚动摩擦蜗轮蜗杆。
背景技术
蜗轮蜗杆传动装置在机械设备中有比较广泛的应用，诸如圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动和锥蜗杆传动。
传统蜗轮的形式没有太大变化，都是类似于齿轮的形式，通过蜗杆的转动带动蜗轮的转动，但是存在比较大的滑动摩擦，传动比比较大但是磨损比较大。
传统环面蜗杆有比较大的重合度，承载力相对较大，但是因为存在比较大的滑动摩擦阻力，磨损比较严重，意义不是很大。
发明内容
本发明旨在提供一种滚动摩擦蜗轮蜗杆传动装置，以解决现有的传统蜗轮蜗杆滑动摩擦阻力比较大的问题。
为此，本发明提出一种滚动摩擦蜗轮蜗杆传动装置，包括蜗杆(1)，蜗轮芯(2)，蜗轮齿柱(3)，向心推力轴承(4)；所述的滚动摩擦蜗轮蜗杆传动装置的形式为把传统标准蜗轮的齿去掉，取而代之的是在去掉蜗轮齿之后的蜗轮芯(2)上面安装蜗轮齿柱(3)，蜗杆(1)可以采用传统的圆柱蜗杆，或者采用环面蜗杆以增加重合度，提高承载力。
本发明的滚动摩擦蜗轮蜗杆传动装置，其中所述的蜗轮齿柱(3)整体是一个阶梯轴形状，一端为锥顶角和对应蜗杆轴向断面蜗杆齿的锥顶角相等的圆锥台，在安装之后此圆锥台的分度圆和对应蜗杆(1)的分度圆相切，并且和对应生成蜗轮芯(2)的原来标准蜗轮分度圆螺旋线相切，此分度圆指的是分度圆上的圆锥台截面弧长等于0.5×蜗杆(1)轴向齿距Px，即等于对应原来蜗轮分度圆上齿厚；蜗轮齿柱(3)圆锥台高度等于原来标准蜗轮齿高，即等于标准蜗轮齿顶圆弧半径Ra2-齿根圆弧半径Rf2,圆锥台底部有用于安装定位的轴肩，整个蜗轮齿柱(3)选取合适尺寸，即在安装之后没有交叉干涉并且定位准确、强度足够。最后进行修型。
本发明的滚动摩擦蜗轮蜗杆传动装置，其中所述的蜗轮芯(2)是把传统蜗轮去掉蜗轮齿，在原来传统标准蜗轮齿宽中心平面两侧等距位置的分度圆螺旋线上各选取一个点，使通过这个点和螺旋线所在的圆柱面垂直的直线(即通过这个点和生成蜗轮螺旋线的圆柱体此处的圆心的连线)和蜗轮齿宽中心平面的夹角为30°或者其它合适的角度，然后以这条线为拉伸方向，以通过这条线上面和前述选取的螺旋线上面那个点距离为齿根高的点和这条线垂直的平面为拉伸基准面，向蜗轮芯(2)端面两侧外部拉伸和对应原来标准蜗轮齿根圆齿厚相等宽度的合适长度尺寸的凸台长方体，环形阵列和对应标准蜗轮齿数相同数量的凸台，融为一体，然后再在这个凸台的端面以前述选取为凸台拉伸方向的直线为轴线钻两端对称的圆柱形沉孔，使蜗轮芯(2)径向外侧圆柱形沉孔的环形台阶面到对应原来标准蜗轮分度圆螺旋线上之前所述选取的那个点的距离，等于在安装蜗轮齿柱(3)以及向心推力轴承(4)之后蜗轮齿柱(3)分度圆与蜗轮齿柱(3)轴线交点到此环形台阶面的距离，同样环形阵列和对应标准蜗轮齿数相同数量的沉孔，本段前述“合适的角度”、“合适长度”指的是在拉伸凸台长方体、钻孔以及安装蜗轮齿柱(3)、向心推力轴承(4)及必要的轴向定位放松装置之后整个零件、装配体没有交叉干涉定位准确、强度足够。最后进行修型。
本发明的滚动摩擦蜗轮蜗杆传动装置，所述的蜗轮齿柱(3)和蜗杆(1)齿面是线接触，蜗轮齿柱(3)通过向心推力轴承(4)安装在蜗轮芯(2)上面的沉孔，环形阵列分布，蜗杆(1)转动通过滚动摩擦推动蜗轮齿柱(3)转动，蜗轮齿柱(3)通过向心推力轴承(4)带动蜗轮芯(2)转动，实现了滚动摩擦的蜗轮蜗杆传动装置。
附图说明
图1：本发明具体实施方案滚动摩擦蜗轮蜗杆传动装置装配体示意图；
图2：本发明具体实施方案蜗轮芯(2)零件示意图；
图3：本发明具体实施方案蜗轮齿柱(3)零件示意图；
图4：本发明具体实施方案蜗轮齿柱(3)和相邻零件装配关系示意图。
具体实施方式
如图1所示：本发明的滚动摩擦蜗轮蜗杆传动装置，所述的蜗轮齿柱(3)和蜗杆(1)齿面是线接触，蜗轮齿柱(3)通过向心推力轴承(4)安装在蜗轮芯(2)上面的沉孔，环形阵列分布，蜗杆(1)转动通过滚动摩擦推动蜗轮齿柱(3)转动，蜗轮齿柱(3)通过向心推力轴承(4)带动蜗轮芯(2)转动，实现了滚动摩擦的蜗轮蜗杆传动装置。
如图1、2所示：本发明的滚动摩擦蜗轮蜗杆传动装置，所述的蜗轮芯(2)是把传统蜗轮去掉蜗轮齿，在原来传统标准蜗轮齿宽中心平面两侧等距位置的分度圆螺旋线上各选取一个点，使通过这个点和螺旋线所在的圆柱面垂直的直线(即通过这个点和生成蜗轮螺旋线的圆柱体此处的圆心的连线)和蜗轮齿宽中心平面的夹角为30°或者其它合适的角度，然后以这条线为拉伸方向，以通过这条线上面和前述选取的螺旋线上面那个点距离为齿根高的点和这条线垂直的平面为拉伸基准面，向蜗轮芯(2)端面两侧外部拉伸和对应原来标准蜗轮齿根圆齿厚相等宽度的合适长度尺寸的凸台长方体，环形阵列和对应标准蜗轮齿数相同数量的凸台，融为一体，然后再在这个凸台的端面以前述选取为凸台拉伸方向的直线为轴线钻两端对称的圆柱形沉孔，使蜗轮芯(2)径向外侧圆柱形沉孔的环形台阶面到对应原来标准蜗轮分度圆螺旋线上之前所述选取的那个点的距离，等于在安装蜗轮齿柱(3)以及向心推力轴承(4)之后蜗轮齿柱(3)分度圆与蜗轮齿柱(3)轴线交点到此环形台阶面的距离，同样环形阵列和对应标准蜗轮齿数相同数量的沉孔，本段前述“合适的角度”、“合适长度”指的是在拉伸凸台长方体、钻孔以及安装蜗轮齿柱(3)、向心推力轴承(4)及必要的轴向定位放松装置之后整个零件、装配体没有交叉干涉定位准确、强度足够。最后进行修型。
如图1、3、4所示：本发明的滚动摩擦蜗轮蜗杆传动装置，所述的蜗轮齿柱(3)整体是一个阶梯轴形状，一端为锥顶角和对应蜗杆轴向断面蜗杆齿的锥顶角相等的圆锥台，在安装之后此圆锥台的分度圆和对应蜗杆(1)的分度圆相切，并且和对应生成蜗轮芯(2)的原来标准蜗轮分度圆螺旋线相切，此分度圆指的是分度圆上的圆锥台截面弧长等于0.5×蜗杆(1)轴向齿距Px，即等于对应原来蜗轮分度圆上齿厚；蜗轮齿柱(3)圆锥台高度等于原来标准蜗轮齿高，即等于标准蜗轮齿顶圆弧半径Ra2-齿根圆弧半径Rf2,圆锥台底部有用于安装定位的轴肩，整个蜗轮齿柱(3)选取合适尺寸，即在安装之后没有交叉干涉并且定位准确、强度足够。最后进行修型。
蜗杆(1)最好是采用环面蜗杆，提高重合度和承载力。
使用同时承受径向荷载和轴向荷载的向心推力轴承(4)以及可靠的轴端定位防松装置使蜗轮齿柱(3)安装稳固可靠。

Claims (4)

1.一种滚动摩擦蜗轮蜗杆，包括蜗杆(1)，蜗轮芯(2)，蜗轮齿柱(3)，向心推力轴承(4)；所述的滚动摩擦蜗轮蜗杆的形式为把传统标准蜗轮的齿去掉，取而代之的是在去掉蜗轮齿之后的新型的蜗轮芯(2)上面安装蜗轮齿柱(3)，实现了滚动摩擦的蜗轮蜗杆传动装置；蜗杆(1)可以采用传统的圆柱蜗杆，或者采用环面蜗杆以增加重合度，提高承载力。
2.根据权利要求1所述的滚动摩擦蜗轮蜗杆传动装置，其特征在于其中蜗轮齿柱(3)整体是一个阶梯轴形状，一端为锥顶角和对应蜗杆轴向断面蜗杆齿的锥顶角相等的圆锥台，在安装之后此圆锥台的分度圆和对应蜗杆(1)的分度圆相切，并且和对应生成蜗轮芯(2)的原来标准蜗轮分度圆螺旋线相切，此分度圆指的是分度圆上的圆锥台截面弧长等于0.5×蜗杆(1)轴向齿距Px，即等于对应原来蜗轮分度圆上齿厚；蜗轮齿柱(3)圆锥台高度等于原来标准蜗轮齿高，即等于标准蜗轮齿顶圆弧半径Ra2-齿根圆弧半径Rf2,圆锥台底部有用于安装定位的轴肩，整个蜗轮齿柱(3)选取合适尺寸，即在安装之后没有交叉干涉并且定位准确、强度足够；最后进行修型。
3.根据权利要求1所述的滚动摩擦蜗轮蜗杆传动装置，其特征在于其中的蜗轮芯(2)是把传统蜗轮去掉蜗轮齿，在原来传统标准蜗轮齿宽中心平面两侧等距位置的分度圆螺旋线上各选取一个点，使通过这个点和螺旋线所在的圆柱面垂直的直线(即通过这个点和生成蜗轮螺旋线的圆柱体此处的圆心的连线)和蜗轮齿宽中心平面的夹角为30°或者其它合适的角度，然后以这条线为拉伸方向，以通过这条线上面和前述选取的螺旋线上面那个点距离为齿根高的点和这条线垂直的平面为拉伸基准面，向蜗轮芯(2)端面两侧外部拉伸和对应原来标准蜗轮齿根圆齿厚相等宽度的合适长度尺寸的凸台长方体，环形阵列和对应标准蜗轮齿数相同数量的凸台，融为一体，然后再在这个凸台的端面以前述选取为凸台拉伸方向的直线为轴线钻两端对称的圆柱形沉孔，使蜗轮芯(2)径向外侧圆柱形沉孔的环形台阶面到对应原来标准蜗轮分度圆螺旋线上之前所述选取的那个点的距离，等于在安装蜗轮齿柱(3)以及向心推力轴承(4)之后蜗轮齿柱(3)分度圆与蜗轮齿柱(3)轴线交点到此环形台阶面的距离，同样环形阵列和对应标准蜗轮齿数相同数量的沉孔，本段前述“合适的角度”、“合适长度”指的是在拉伸凸台长方体、钻孔以及安装蜗轮齿柱(3)、向心推力轴承(4)及必要的轴向定位放松装置之后整个零件、装配体没有交叉干涉定位准确、强度足够；最后进行修型。
4.根据权利要求1所述的滚动摩擦蜗轮蜗杆传动装置，其特征在于蜗轮齿柱(3)和蜗杆(1)齿面是线接触，蜗轮齿柱(3)通过向心推力轴承(4)安装在蜗轮芯(2)上面的沉孔，环形阵列分布，蜗杆(1)转动通过滚动摩擦推动蜗轮齿柱(3)转动，蜗轮齿柱(3)通过向心推力轴承(4)带动蜗轮芯(2)转动，实现了滚动摩擦的蜗轮蜗杆传动装置。
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