CN106224447B - 蜗轮丝杠 - Google Patents

蜗轮丝杠 Download PDF

Info

Publication number
CN106224447B
CN106224447B CN201610601400.7A CN201610601400A CN106224447B CN 106224447 B CN106224447 B CN 106224447B CN 201610601400 A CN201610601400 A CN 201610601400A CN 106224447 B CN106224447 B CN 106224447B
Authority
CN
China
Prior art keywords
worm gear
helical
gear shaft
tooth
shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610601400.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106224447A (zh
Inventor
陈永忠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Electronic Science and Technology of China
Original Assignee
University of Electronic Science and Technology of China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Electronic Science and Technology of China filed Critical University of Electronic Science and Technology of China
Priority to CN201610601400.7A priority Critical patent/CN106224447B/zh
Publication of CN106224447A publication Critical patent/CN106224447A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106224447B publication Critical patent/CN106224447B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F16H1/20—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving more than two intermeshing members
    • F16H1/203—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving more than two intermeshing members with non-parallel axes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/22—Toothed members; Worms for transmissions with crossing shafts, especially worms, worm-gears

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)

Abstract

本发明公开了一种蜗轮丝杠。其中，包括新型螺旋齿轴、新型蜗轮、套筒、端盖、蜗轮轴、轴承等，新型螺旋齿轴是有螺旋角为α的螺旋齿的长轴，有沿螺旋角为90°‑α且与螺旋齿旋向垂直的螺旋线切割的通槽、60°倒角的切口，新型蜗轮在蜗轮齿面中点加工有与前述切口相同截面尺寸的凸台，蜗轮齿面和螺旋齿齿面线接触，凸台与切口对齐、配合，蜗轮轴穿过套筒上的U形槽，通过滚动轴承安装在端盖上的盲孔上，在电机的驱动下，新型蜗轮在新型螺旋齿轴上沿螺旋线滚动，依靠机械咬合力实现螺旋传动。本发明蜗轮丝杠，相比传统丝杠，滑动摩擦非常小且与驱动力、轴向负荷无关，运动的螺纹升角可较大幅度增大，传动效率更高，传动更加平稳、可靠。

Description

蜗轮丝杠
技术领域
本发明涉及一种螺旋传动装置，尤其是指一种蜗轮丝杠。
背景技术
丝杠被广泛应用于机床设备上，是一种把旋转运动转换为直线运动，把转矩转换为推力的螺旋传动装置，传统的丝杠，利用内外螺纹的啮合、相对转动来传递力和运动，由于存在滑动摩擦，而且传动的动力也是产生滑动摩擦阻力的的正压力，动力、负荷越大滑动摩擦阻力也越大，运动的螺纹升角比较小，传动效率比较低，磨损快，寿命短。
滚珠丝杠中，滚珠在滚道内是不受控制的，或多或少存在滑动摩擦，和普通丝杠类似动力、负荷越大摩擦阻力也越大，传动效率不是很高。
中国专利申请号为201510824707.9、发明名称为“一种新型无螺纹结构弹性软轴螺旋传动装置”中采用安装在滚轮上的轮胎与光轴配合依靠摩擦力实现螺旋传动，存在运动的螺纹升角比较小，传动不够可靠的问题。
中国专利申请号为201610016452.8、发明名称为“齿轮丝杠”中采用轴线与螺旋齿轴轴线倾斜的直齿齿轮与螺旋齿轴啮合实现螺旋传动，存在运动的螺纹升角比较小，尤其是在润滑条件下容易打滑，传动不够可靠等问题。
发明内容
本发明旨在提供一种蜗轮丝杠，以解决现有的丝杠传动结构、中国专利申请号为201510824707.9、发明名称为“一种新型无螺纹结构弹性软轴螺旋传动装置”以及中国专利申请号为201610016452.8、发明名称为“齿轮丝杠”提出的传动装置在运动的时候，存在传动效率不够高、运动的螺纹升角比较小，以及传动不够可靠等问题。
为此，本发明提出一种蜗轮丝杠，所述的蜗轮丝杠包括新型螺旋齿轴(1)、新型蜗轮(2)、套筒(3)、端盖(4)、蜗轮轴(5)、轴承(6)等。
本发明的蜗轮丝杠，其中所述的新型螺旋齿轴(1)为一表面加工有螺旋角为α的螺旋齿的长轴，其特征在于齿宽尺寸远远大于螺旋齿的其它尺寸，基本与长轴长度相当，螺旋齿的其它参数与普通螺旋齿轮基本相同，在新型螺旋齿轴(1)的螺旋齿上沿螺旋角为90°-α且与螺旋齿螺旋线旋向垂直的螺旋线方向有与螺旋齿齿高相等的通槽，并且在此通槽与螺旋齿齿面的切口加工60°倒角，螺旋角α可较大幅度加大。本发明的蜗轮丝杠，其中所述的新型蜗轮(2)为一模数、压力角与螺旋齿轴(1)法向模数、压力角相同的新型蜗轮，特点在于：与传统蜗轮不同，蜗轮的齿面在分度线上的螺纹升角为α的螺旋线在齿宽中点旋转-α角度，即螺旋线反方向旋转α，使分度线上的螺旋线在齿宽中点与生成蜗轮的圆柱体素线相切，即蜗轮齿面的螺旋升角仍然为α，但是在分度线上的齿宽中点，与通过蜗轮轴线、分度线上的齿宽中点的平面相切；此外在新型蜗轮的齿宽中点加工凸台，凸台截面为60度等腰梯形，其高和底边长度与新型螺旋齿轴上面有60°倒角切口尺寸相同，凸台扫描路径为新型蜗轮齿面的渐开线素线；另外与传统蜗轮不同，由于螺旋升角α可能比较大，此新型蜗轮(2)齿顶面的圆柱面半径与螺旋齿轴(1)齿根圆半径可能大很多，基本上与齿根圆所在圆柱体被与轴线成α角度平面切割产生的椭圆的短轴上的曲率半径相等。
本发明的蜗轮丝杠，其中所述的套筒(3)整体为一圆筒结构，圆筒内孔直径比新型螺旋齿轴(1)齿顶圆直径略大，在圆筒圆柱面周向等间距环形阵列分布4个与圆筒轴线成与新型螺旋齿轴(1)的螺旋角α相等且同向的角度倾斜的方孔，在圆筒两端面方孔延长线有与方孔侧面平行对齐的切口，在此切口及方孔侧面有一U形通槽贯通圆筒，U形槽轴线与圆筒轴线夹角为α，在圆筒两端面有4个安装盲孔。
本发明的蜗轮丝杠，其中所述的端盖(4)整体为一圆盘结构，圆盘外径与套筒(3)相同，内孔孔径与新型螺旋齿轴(1)齿顶圆直径相等，在圆盘一端面有与套筒(3)端面切口可完全配合对齐的沿圆盘周向等间距环形阵列分布的4个凸台，在此凸台的倾斜端面上有一盲孔，在端盖(4)与套筒(3)装配后，此盲孔轴线与套筒(3)上U形槽共轴线对齐，凸台径向尺寸与套筒(3)切口的径向尺寸相同，在凸台内侧是直径与套筒(3)内孔直径相等的“三角形”圆柱面，此圆柱面在装配时与套筒(3)内孔圆柱面接触，端盖(4)内孔与螺旋齿轴(1)齿顶圆柱面配合，端盖端面上有4个与套筒(3)上安装孔对齐的安装通孔。
本发明的蜗轮丝杠，其中所述的套筒(3)两端与端盖(4)连接固定，蜗轮轴(5)穿过套筒(3)上与套筒(3)轴线成α角度倾斜的方孔上的U形槽，通过滚动轴承(6)安装在端盖(4)上与U形槽共轴线的盲孔上，蜗轮轴(5)与套筒(3)的U形槽不接触，蜗轮轴(5)连同固定其上的新型蜗轮(2)等沿套筒(3)周向成等间距4单元环形阵列分布在套筒(3)上同样沿套筒(3)周向成等间距4单元环形阵列分布的方孔内，蜗轮轴(5)及新型蜗轮(2)轴线与新型螺旋齿轴(1)轴线成类似于螺纹升角的α角度倾斜。
本发明的蜗轮丝杠，其中所述的新型螺旋齿轴(1)穿过左侧的端盖(4)、套筒(3)、右侧的端盖(4)装配体内孔与安装在此装配体上的蜗轮轴(5)上面的新型蜗轮(2)啮合，新型蜗轮(2)固定在蜗轮轴(5)上，蜗轮轴(5)固定在滚动轴承(6)上，滚动轴承(6)固定在端盖(4)上；新型蜗轮(2)的凸台与新型螺旋齿轴(1)螺旋齿的切口对齐，端盖(4)内孔与螺旋齿轴(1)齿顶圆柱面形成间隙配合，端盖(4)与新型螺旋齿轴(1)形成类似于滑动轴承的滑动摩擦副以保持新型蜗轮(2)和新型螺旋齿轴(1)之间的中心距，传动更加平稳。
本发明的蜗轮丝杠，其中所述的新型螺旋齿轴(1)相当于传统丝杠中的丝杆，端盖(4)-套筒(3)端盖(4)-蜗轮轴(5)-新型蜗轮(2)-滚动轴承(6)装配体相当于传统丝杠中的螺母，电机带动此装配体绕新型螺旋齿轴(1)转动，新型蜗轮(2)的凸台与新型螺旋齿轴(1)螺旋齿的切口配合，新型蜗轮(2)与新型螺旋齿轴(1)啮合，沿螺旋线滚动；或者电机带动新型螺旋齿轴(1)转动，新型蜗轮(2)同样沿螺旋线滚动，从而把旋转运动转换为直线运动，扭矩转换为轴向推力，新型蜗轮(2)的螺旋运动轨迹螺旋线与新型螺旋齿轴(1)的螺旋齿结构的螺旋线正交,新型螺旋齿轴(1)的螺旋角α等于螺旋传动的螺纹升角；由于新型蜗轮(2)的凸台与新型螺旋齿轴(1)的切口配合，阻止了新型蜗轮(2)沿新型螺旋齿轴(1)齿面的可能的滑动，传动更加可靠，运动的螺旋升角α可较大幅度加大，传动效率更高。
本发明的蜗轮丝杠，其中所述的传动装置的主要特点是在中国专利申请号为201610016452.8、发明名称为“齿轮丝杠”的基础上，把原有的直齿齿轮改进为加工有凸台的新型蜗轮(2)，把原有的螺旋齿轴改进为加工有沿螺旋角为90°-α且与螺旋齿螺旋线旋向垂直的螺旋线方向切割的切口的新型螺旋齿轴(1)；新型蜗轮(2)与新型螺旋齿轴(1)啮合时，新型蜗轮(2)的凸台与新型螺旋齿轴(1)的切口对齐、配合，阻止了原来可能的相对滑动，新型螺旋齿轴(1)的螺旋角α可以适当地大幅度增加；新型蜗轮(2)与新型螺旋齿轴(1)啮合时，齿面的接触改进为线接触，从而使传动更加可靠，传动效率更高；端盖(4)内孔直径与新型螺旋齿轴(1)齿顶圆直径相等，端盖(4)内孔与新型螺旋齿轴(1)齿顶圆柱面形成间隙配合，套筒(3)内孔直径比新型螺旋齿轴(1)齿顶圆直径略大，不接触，端盖(4)与新型螺旋齿轴(1)形成类似于滑动轴承的滑动摩擦副以保持新型蜗轮(2)和新型螺旋齿轴(1)之间的中心距，传动更加平稳；同时，螺旋运动轨迹的螺旋线与螺旋齿的螺旋结构的螺旋线仍然正交，利用轴线与新型螺旋齿轴(1)轴线成类似于螺纹升角的并且与新型螺旋齿轴(1)螺旋角α相等且同向的角度倾斜的新型蜗轮(2)与新型螺旋齿轴(1)啮合，新型蜗轮(2)的凸台与新型螺旋齿轴(1)的切口对齐、配合，新型蜗轮(2)沿螺旋线滚动，依靠机械咬合力实现螺旋传动，传动更加可靠，螺旋传动的螺纹升角即新型螺旋齿轴(1)的螺旋角α相比原有的“齿轮丝杠”可较大幅度提高，同时滑动摩擦非常小而且与传动动力、轴向负荷不相关，传动效率更高，传动更加可靠。
附图说明
图1：本发明具体实施方案装配示意图；
图2：图1所示主视图放大图(沿前部蜗轮轴(5)轴线剖切局部剖视图)；
图3：图1所示A向斜视图(沿前部蜗轮轴(5)轴线剖切局部剖视图)放大图；
图4：图1所示B向斜视图(沿前部蜗轮轴(5)中间横截面剖切局部剖视图)放大图；
图5：本发明具体实施方案装配体轴测图(拆卸套筒(3))；
图6：本发明具体实施方案套筒(3)零件示意图；
图7：本发明具体实施方案端盖(4)零件示意图；
图8：本发明具体实施方案新型蜗轮(2)零件示意图；
图9：本发明具体实施方案新型螺旋齿轴(1)零件示意图；
图10：本发明具体实施方案新型螺旋齿轴(1)轴测图(局部放大图)示意图。
具体实施方式
如图1-图5所示：套筒(3)两端与端盖(4)连接固定，蜗轮轴(5)穿过套筒(3)上与套筒(3)轴线成α角度倾斜的方孔上的U形槽，通过滚动轴承(6)安装在端盖(4)上与U形槽共轴线的盲孔上。
如图1-图5所示：新型蜗轮(2)固定在蜗轮轴(5)上，新型蜗轮(2)与新型螺旋齿轴(1)啮合，新型蜗轮(2)的凸台与新型螺旋齿轴(1)螺旋齿的切口对齐、配合，阻止了原来可能的相对滑动，蜗轮轴(5)固定在滚动轴承(6)上，滚动轴承(6)固定在端盖(3)上，蜗轮轴(5)连同固定其上的新型蜗轮(2)沿套筒(3)周向成等间距4单元环形阵列分布在套筒(3)上同样沿套筒(3)周向成等间距4单元环形阵列分布的方孔内，新型蜗轮(2)、蜗轮轴(5)的轴线以及方孔与新型螺旋齿轴(1)、套筒(3)、端盖(4)轴线均成类似于螺纹升角的α角度倾斜。
如图1-图5所示：新型螺旋齿轴(1)为表面加工有螺旋角为α的螺旋齿的长轴，齿宽尺寸远远大于螺旋齿的其它尺寸，基本与长轴长度相当，螺旋齿的其它参数与普通螺旋齿轮基本相同，在螺旋齿轴的螺旋齿上沿螺旋角为90°-α且与螺旋齿螺旋线旋向垂直的螺旋线方向有与螺旋齿齿高相等的通槽，并且在此通槽与螺旋齿齿面的切口加工60°倒角，螺旋角α可适当较大幅度加大；由于本发明方案有4个等间距环形阵列分布的新型蜗轮(2)与新型螺旋齿轴(1)啮合，所以新型螺旋齿轴(1)的齿数应该为4的倍数；新型螺旋齿轴(1)穿过左侧的端盖(4)、套筒(3)、右侧的端盖(4)装配体与安装在此装配体上的蜗轮轴(5)上面的新型蜗轮(2)啮合，新型蜗轮(2)的凸台与新型螺旋齿轴(1)的切口对齐、配合，阻止了原来可能的相对滑动。
如图6所示：套筒(3)整体为一圆筒结构，圆筒内孔直径比螺旋齿轴(1)齿顶圆直径略大，在圆筒圆柱面周向等间距环形阵列分布4个与圆筒轴线成与螺旋齿轴(1)的螺旋角α相等且同向的角度倾斜的方孔，在圆筒两端面方孔延长线有与方孔侧面平行对齐的切口，在此切口及方孔侧面有一U形通槽贯通圆筒，U形槽轴线与圆筒轴线夹角为α，在圆筒两端面有4个安装盲孔。
如图7所示：端盖(4)整体为一圆盘结构，圆盘外径与套筒(3)相同，内孔孔径与螺旋齿轴(1)齿顶圆直径相等，在圆盘一端面有与套筒(3)端面切口可完全配合对齐的沿圆盘周向等间距环形阵列分布的4个凸台，在此凸台的倾斜端面上有一盲孔，在端盖(4)与套筒(3)装配后，此盲孔轴线与套筒(3)上U形槽共轴线对齐，凸台径向尺寸与套筒(3)切口的径向尺寸相同，在凸台内侧是直径与套筒(3)内孔直径相等的“三角形”圆柱面，此圆柱面在装配时与套筒(3)内孔圆柱面接触，端盖(4)内孔与螺旋齿轴(1)齿顶圆柱面配合，端盖端面上有4个与套筒(3)上安装孔对齐的安装通孔。
如图8所示：新型蜗轮(2)为一模数、压力角与螺旋齿轴(1)法向模数、压力角相同的新型蜗轮，特点在于：与传统蜗轮不同，蜗轮的齿面在分度线的螺纹升角为α的螺旋线在齿宽中点旋转-α角度，即螺旋线反方向旋转α，使分度线上的螺旋线在齿宽中点与生成蜗轮的圆柱体素线相切，即蜗轮齿面的螺旋升角仍然为α，但是在分度线上的齿宽中点，与通过蜗轮轴线、分度线上的齿宽中点的平面相切；此外在新型蜗轮的齿宽中点加工凸台，凸台截面为60度等腰梯形，其高和底边长度与新型螺旋齿轴上面有60°倒角切口尺寸相同，凸台扫描路径为新型蜗轮齿面的渐开线素线；另外与传统蜗轮不同，由于螺旋升角α可能比较大，此新型蜗轮齿顶面的圆柱面半径与螺旋齿轴齿根圆半径可能大很多，基本上与新型螺旋齿轴(1)齿根圆所在圆柱体被与轴线成α角度平面切割产生的椭圆的短轴上的曲率半径相等。
如图1-图5所示：端盖(4)内孔直径与螺旋齿轴(1)齿顶圆直径相等，端盖(4)内孔与螺旋齿轴(1)齿顶圆柱面形成间隙配合，套筒(3)内孔直径比螺旋齿轴(1)齿顶圆直径略大，与新型螺旋齿轴(1)不接触，端盖(4)与新型螺旋齿轴(1)形成类似于滑动轴承的滑动摩擦副以保持新型蜗轮(2)和新型螺旋齿轴(1)之间的中心距，以适当的配合精度以及润滑方式减小此滑动摩擦；与传统丝杠存在的摩擦力不同，传动的动力以及轴向负荷的方向与产生此摩擦力的正压力垂直，此滑动摩擦力在新型螺旋齿轴(1)水平布置时仅仅与负载的重力相关，与传动动力、轴向负荷无关，不会像传统丝杠那样传动动力、负荷越大摩擦阻力越大，在新型螺旋齿轴(1)铅垂布置时基本上不存在滑动摩擦，因而摩擦力很小，传动效率大大提高。
工作方式：电机带动套筒(3)、端盖(4)绕新型螺旋齿轴(1)转动，端盖(4)、套筒(3)带动蜗轮轴(5)、新型蜗轮(2)在新型螺旋齿轴(1)上沿新型螺旋齿轴(1)上面的切口的螺旋线滚动，或者电机带动新型螺旋齿轴(1)转动，新型蜗轮(2)仍然在螺旋齿轴(1)上沿新型螺旋齿轴(1)上面的切口的螺旋线滚动，从而把旋转运动转换为直线运动，扭矩转换为轴向推力。
一种全新的相比原有丝杠螺纹升角可以较大幅度提高而且滑动摩擦非常小的螺旋运动轨迹的螺旋线与螺旋齿的螺旋结构的螺旋线正交的蜗轮丝杠，实现了可靠的滑动摩擦非常小的螺旋传动，利用轴线与新型螺旋齿轴(1)轴线成类似于螺纹升角的并且与新型螺旋齿轴(1)螺旋角α相等且同向的角度倾斜的新型蜗轮(2)与新型螺旋齿轴(1)啮合，新型蜗轮(2)的凸台与新型螺旋齿轴(1)的切口对齐、配合，阻止了原来可能的相对滑动，新型蜗轮(2)沿螺旋线滚动，依靠机械咬合力实现螺旋传动，传动效率更高，传动更加平稳、可靠；新型蜗轮(2)与新型螺旋齿轴(1)啮合时，齿面的接触改进为线接触，从而使传动更加可靠；端盖(4)内孔直径与新型螺旋齿轴(1)齿顶圆直径相等，端盖(4)内孔与新型螺旋齿轴(1)齿顶圆柱面形成间隙配合，套筒(3)内孔直径比螺旋齿轴(1)齿顶圆直径略大，不接触，端盖(4)与新型螺旋齿轴(1)形成类似于滑动轴承的滑动摩擦副以保持新型蜗轮(2)和新型螺旋齿轴(1)之间的中心距，使传动更加平稳；同时，螺旋运动轨迹的螺旋线与螺旋齿的螺旋结构的螺旋线仍然正交，螺旋传动的螺纹升角即新型螺旋齿轴(1)的螺旋角α相比原有的“齿轮丝杠”可较大幅度提高，滑动摩擦非常小且与驱动力、轴向负荷无关，传动效率更高，传动更加平稳、可靠。

Claims (8)

1.蜗轮丝杠，包括螺旋齿轴(1)、蜗轮(2)、套筒(3)、端盖(4)、蜗轮轴(5)、滚动轴承(6)等；其特征在于，所述的螺旋齿轴(1)为有螺旋角为α的螺旋齿的长轴，有沿螺旋角为90°-α且与螺旋齿旋向垂直的螺旋线切割的通槽、60°倒角的切口，所述的蜗轮(2)在蜗轮齿面中点加工有与前述切口相同截面尺寸的凸台，蜗轮齿面和螺旋齿齿面线接触，凸台与切口对齐、配合，螺旋齿轴(1)与安装在端盖-套筒-蜗轮轴-蜗轮-滚动轴承装配体上的轴线与螺旋齿轴(1)轴线成与螺旋齿轴(1)螺旋角α相等且同向的角度倾斜的蜗轮(2)啮合。
2.根据权利要求1所述的蜗轮丝杠，其特征在于所述的螺旋齿轴(1)为一表面加工有螺旋角为α的螺旋齿的长轴，其特征在于齿宽尺寸远远大于螺旋齿的其它尺寸，基本与长轴长度相当，螺旋齿的其它参数与普通螺旋齿轮基本相同，在螺旋齿轴(1)的螺旋齿上沿螺旋角为90°-α且与螺旋齿螺旋线旋向垂直的螺旋线方向有与螺旋齿齿高相等的通槽，并且在此通槽与螺旋齿齿面的切口加工60°倒角，螺旋角α可较大幅度加大；由于本发明方案有4个等间距环形阵列分布的蜗轮(2)与螺旋齿轴(1)啮合，所以螺旋齿轴(1)的齿数应该为4的倍数。
3.根据权利要求1所述的蜗轮丝杠，其特征在于所述的蜗轮(2)为一模数、压力角与螺旋齿轴(1)法向模数、压力角相同的蜗轮，特点在于：与传统蜗轮不同，蜗轮的齿面在分度线上的螺纹升角为α的螺旋线在齿宽中点旋转-α角度，即螺旋线反方向旋转α，使分度线上的螺旋线在齿宽中点与生成蜗轮的圆柱体素线相切，即蜗轮齿面的螺旋升角仍然为α，但是在分度线上的齿宽中点，与通过蜗轮轴线、分度线上的齿宽中点的平面相切；此外在蜗轮的齿宽中点加工凸台，凸台截面为60度等腰梯形，其高和底边长度与螺旋齿轴上面有60°倒角的切口尺寸相同，凸台扫描路径为蜗轮(2)齿面的渐开线素线；另外与传统蜗轮不同，由于螺旋升角α可能比较大，此蜗轮(2)齿顶面的圆柱面半径与螺旋齿轴(1)齿根圆半径可能大很多，基本上与螺旋齿轴(1)齿根圆所在圆柱体被与轴线成α角度平面切割产生的椭圆的短轴上的曲率半径相等。
4.根据权利要求1所述的蜗轮丝杠，其特征在于所述的套筒(3)整体为一圆筒结构，圆筒内孔直径比螺旋齿轴(1)齿顶圆直径略大，在圆筒圆柱面周向等间距环形阵列分布4个与圆筒轴线成与螺旋齿轴(1)的螺旋角α相等且同向的角度倾斜的方孔，在圆筒两端面方孔延长线有与方孔侧面平行对齐的切口，在此切口及方孔侧面有一U形通槽贯通圆筒，U形槽轴线与圆筒轴线夹角为α，在圆筒两端面有4个安装盲孔。
5.根据权利要求1所述的蜗轮丝杠，其特征在于所述的端盖(4)整体为一圆盘结构，圆盘外径与套筒(3)相同，内孔孔径与螺旋齿轴(1)齿顶圆直径相等，在圆盘一端面有与套筒(3)端面切口可完全配合对齐的沿圆盘周向等间距环形阵列分布的4个凸台，在此凸台的倾斜端面上有一盲孔，在端盖(4)与套筒(3)装配后，此盲孔轴线与套筒(3)上U形槽共轴线对齐，凸台径向尺寸与套筒(3)切口的径向尺寸相同，在凸台内侧是直径与套筒(3)内孔直径相等的“三角形”圆柱面，此圆柱面在装配时与套筒(3)内孔圆柱面接触，端盖(4)内孔与螺旋齿轴(1)齿顶圆柱面配合，端盖端面上有4个与套筒(3)上安装孔对齐的安装通孔。
6.根据权利要求1所述的蜗轮丝杠，其特征在于所述的螺旋齿轴(1)穿过左侧的端盖(4)、套筒(3)、右侧的端盖(4)装配体与安装在此装配体上的蜗轮轴(5)上面的蜗轮(2)啮合，蜗轮(2)固定在蜗轮轴(5)上，蜗轮轴(5)固定在滚动轴承(6)上，滚动轴承(6)固定在端盖(4)上；蜗轮(2)的凸台与螺旋齿轴(1)螺旋齿的切口对齐，端盖(4)内孔与螺旋齿轴(1)齿顶圆柱面形成间隙配合，端盖(4)与螺旋齿轴(1)形成类似于滑动轴承的滑动摩擦副以保持蜗轮(2)和螺旋齿轴(1)之间的中心距，传动更加平稳。
7.根据权利要求1所述的蜗轮丝杠，其特征在于所述的螺旋齿轴(1)相当于传统丝杠中的丝杆，端盖(4)-套筒(3)端盖(4)-蜗轮轴(5)-蜗轮(2)-滚动轴承(6)装配体相当于传统丝杠中的螺母，电机带动此装配体绕螺旋齿轴(1)转动，蜗轮(2)的凸台与螺旋齿轴(1)螺旋齿的切口对齐、配合，蜗轮(2)与螺旋齿轴(1)啮合，沿螺旋线滚动；或者电机带动螺旋齿轴(1)转动，蜗轮(2)同样沿螺旋线滚动，从而把旋转运动转换为直线运动，扭矩转换为轴向推力，蜗轮(2)的螺旋运动轨迹螺旋线与螺旋齿轴(1)的螺旋齿结构的螺旋线正交,螺旋齿轴(1)的螺旋角α等于螺旋传动的螺纹升角；由于蜗轮(2)的凸台与螺旋齿轴(1)的切口配合，阻止了蜗轮(2)沿螺旋齿轴(1)齿面的可能的滑动，传动更加可靠，运动的螺旋升角α可较大幅度加大，传动效率更高。
8.根据权利要求1所述的蜗轮丝杠，其特征在于所述的端盖(4)内孔直径与螺旋齿轴(1)齿顶圆直径相等，端盖(4)内孔与螺旋齿轴(1)齿顶圆柱面形成间隙配合，套筒(3)内孔直径比螺旋齿轴(1)齿顶圆直径略大，与螺旋齿轴(1)不接触，端盖(4)与螺旋齿轴(1)形成类似于滑动轴承的滑动摩擦副以保持蜗轮(2)和螺旋齿轴(1)之间的中心距，以适当的配合精度以及润滑方式减小此滑动摩擦；与传统丝杠存在的摩擦力不同，传动的动力以及轴向负载阻力的方向与产生此摩擦力的正压力垂直，此滑动摩擦力在螺旋齿轴(1)水平布置时仅仅与负载的重力相关，与传动动力、轴向负荷无关，不会像传统丝杠那样传动动力、轴向负荷越大摩擦阻力越大，在螺旋齿轴(1)铅垂布置时基本上不存在滑动摩擦，因而摩擦力很小，传动效率大大提高。
CN201610601400.7A 2016-07-28 2016-07-28 蜗轮丝杠 Active CN106224447B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610601400.7A CN106224447B (zh) 2016-07-28 2016-07-28 蜗轮丝杠

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610601400.7A CN106224447B (zh) 2016-07-28 2016-07-28 蜗轮丝杠

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106224447A CN106224447A (zh) 2016-12-14
CN106224447B true CN106224447B (zh) 2019-02-22

Family

ID=57533771

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610601400.7A Active CN106224447B (zh) 2016-07-28 2016-07-28 蜗轮丝杠

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106224447B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109578520A (zh) * 2018-11-08 2019-04-05 电子科技大学 滚动摩擦蜗轮蜗杆
CN110332293B (zh) * 2019-07-04 2023-03-24 电子科技大学 蜗轮丝杠

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010019392A (ja) * 2008-07-14 2010-01-28 Nec Corp スクリュージャッキの潤滑構造及びスクリュージャッキ
CN201461864U (zh) * 2009-06-25 2010-05-12 上海孚创螺杆技术有限公司 具有变径母面二次包络单螺杆啮合型线的单螺杆啮合机构
DE102013013606A1 (de) * 2013-08-19 2015-02-19 Hochschule Osnabrück Verfahren zur Herstellung globoider Schnecken mit Zahnprofil durch Umformen
CN204338759U (zh) * 2014-11-27 2015-05-20 西安众智惠泽光电科技有限公司 蜗轮蜗杆驱动式双向往复推力装置
CN105422740A (zh) * 2016-01-11 2016-03-23 电子科技大学 齿轮丝杠
CN105692490A (zh) * 2016-04-14 2016-06-22 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 小体积大载荷滚珠丝杠升降机

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010019392A (ja) * 2008-07-14 2010-01-28 Nec Corp スクリュージャッキの潤滑構造及びスクリュージャッキ
CN201461864U (zh) * 2009-06-25 2010-05-12 上海孚创螺杆技术有限公司 具有变径母面二次包络单螺杆啮合型线的单螺杆啮合机构
DE102013013606A1 (de) * 2013-08-19 2015-02-19 Hochschule Osnabrück Verfahren zur Herstellung globoider Schnecken mit Zahnprofil durch Umformen
CN204338759U (zh) * 2014-11-27 2015-05-20 西安众智惠泽光电科技有限公司 蜗轮蜗杆驱动式双向往复推力装置
CN105422740A (zh) * 2016-01-11 2016-03-23 电子科技大学 齿轮丝杠
CN105692490A (zh) * 2016-04-14 2016-06-22 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 小体积大载荷滚珠丝杠升降机

Also Published As

Publication number Publication date
CN106224447A (zh) 2016-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1918403A (zh) 行星齿轮箱
CN201021709Y (zh) 滚珠螺母装置和滚动螺旋传动装置
CN101517270B (zh) 转动体螺杆装置
CN106224447B (zh) 蜗轮丝杠
WO2011058184A2 (de) Windturbine
WO2006094535A1 (en) Rolling screw
CN110242704B (zh) 一种基于滚动摩擦的传动装置及其传动方法
US20100212444A1 (en) Conjugate roller drive
CN105667212B (zh) 一种车用驱动桥半轴
RU2659187C1 (ru) Сдвоенная волновая зубчатая передача
JP2009144532A (ja) 風力発電装置
CN110645334A (zh) 一种同轴面接触活齿减速器
JP6870105B2 (ja) 風力タービンの方位調節及び／又はピッチ調節のための調節ユニット並びに方法
CN105422740B (zh) 齿轮丝杠
US20210190191A1 (en) Power transmission device
US3494215A (en) Anti-backlash speed-reduction gearset
CN108400676A (zh) 二级约束式减速电机
CN105333076A (zh) 一种新型无螺纹结构弹性软轴螺旋传动装置
CN110332293A (zh) 新型蜗轮丝杠
JP2007051684A (ja) 遊星ローラねじ装置
KR20030082657A (ko) 롤러(Roller)치(齒)가 달린 워엄 휠(worm wheel)로 구성된워엄기어(worm gear)
CN110657173B (zh) 一种内星轮超越离合器
CN109340331B (zh) 一种同轴减速装置
CN218542934U (zh) 一体式滚柱丝杠轴承副
CN111457070A (zh) 具有摆线螺纹牙廓的行星滚柱丝杠

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant