CN107816512A - 一种滚珠环面蜗杆副 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种滚珠环面蜗杆副，包括蜗杆、蜗轮，蜗杆表面开设的齿槽与蜗轮的螺旋齿廓相啮合，蜗杆的齿槽设置为半圆螺旋轮廓，齿槽的形状呈锥形分布，蜗轮由二片相同规格的蜗轮片组成，螺旋齿廓均设置于蜗轮片的圆周，螺旋齿廓的啮合齿两侧边均设置有半圆窝槽，蜗轮片贴合后两个半圆窝槽形成完整的精密圆窝，精密圆窝内安装有精密滚珠。实现完整的高质量的滚动传动，大幅度提高滚珠蜗杆蜗轮的传动效率，提高承载能力、延长使用寿命，而且精度高，蜗杆副齿面间摩擦系数小，可广泛应用于汽车转向器，精密减速器、分度盘等，设计新颖，是一种很好的创新方案，很有市场推广前景。

Description

一种滚珠环面蜗杆副
技术领域
本发明涉及机械传动技术领域，具体用于一种滚珠环面蜗杆副。
背景技术
螺杆副广泛应用于空间交错两轴之间的传动，运动可以是减速或增速,最常见的是轴交角Σ＝90度的减速运动，踪迹遍布于各种各类机械之中，有重型动力传输,也常用于工作母机和精密仪器的精密分度传动，蜗杆蜗轮传动在机械设备中应用非常广泛，主要优点是传动平稳，振动冲击很小，噪音很低，结构简单紧凑，传动速比大，一次减速比一般为5～70，最大可达数百。
但是，蜗杆传动的主要缺点是：传动过程中蜗杆螺牙与蜗轮螺牙侧面的滑动摩擦力很大，造成发热快、温升高、能耗大、效率低，也是造成蜗杆蜗轮传动失效的根本原因，而且，加工制造困难，生产成本高，实用范围被严格限制，不能应用于精密的汽车转向器，精密减速器、分度盘等，存在着不足，不能满足社会发展的需求。
综上所述，针对现有技术的缺陷，特别需要一种滚珠环面蜗杆副，以解决现有技术的不足。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，本发明提出一种滚珠环面蜗杆副，设计新颖，蜗杆副齿面间摩擦系数小，传动效率高，工作安全可靠，已解决现有技术的缺陷。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种滚珠环面蜗杆副，包括蜗杆、蜗轮，蜗杆表面开设的齿槽与蜗轮的螺旋齿廓相啮合，蜗杆的齿槽设置为半圆螺旋轮廓，齿槽的形状呈锥形分布，蜗轮由二片相同规格的蜗轮片组成，螺旋齿廓均设置于蜗轮片的圆周，螺旋齿廓的啮合齿两侧边均设置有半圆窝槽，蜗轮片贴合后两个半圆窝槽形成完整的精密圆窝，精密圆窝内安装有精密滚珠。
进一步，所述的蜗杆采用环面蜗杆，齿槽采用单头轮廓或双头轮廓或者多头轮廓。
进一步，所述的半圆窝槽的圆弧面背对设置。
进一步，所述的蜗轮片的表面均匀开设有紧固孔，蜗轮片之间贴合后通过固定件和紧固孔的配合完成蜗轮片之间锁定。
进一步，所述的蜗杆的两侧安装有传动主轴。
进一步，所述的蜗轮的轴心处安装有连接传动销的轴孔。
进一步，螺杆副的外侧设置有带密封功能的罩壳，密封罩壳通过螺钉进行锁紧。
进一步，所述的齿槽的凸起部于螺旋齿廓的凹槽部相对应，齿槽的凹槽部于螺旋齿廓的精密圆窝相对应。
进一步，所述的精密圆窝的尺寸与精密滚珠的尺寸相配，精密滚珠采用钢珠。
进一步，所述的蜗轮的齿形呈斜齿形，蜗轮齿形的斜齿角度与蜗杆螺旋槽的螺旋角度一致。
本发明的有益效果是：结构简单，实现完整的高质量的滚动传动，大幅度提高滚珠蜗杆蜗轮的传动效率，提高承载能力、延长使用寿命，而且精度高，蜗杆副齿面间摩擦系数小，可广泛应用于汽车转向器，精密减速器、分度盘等，设计新颖，是一种很好的创新方案，很有市场推广前景。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明：
图1为本发明蜗杆和蜗轮装配结构立体图；
图2为本发明蜗杆和蜗轮装配正面结构图；
图3为本发明蜗杆和蜗轮装配背面结构图；
图4为本发明蜗杆和蜗轮装配侧面结构图；
图5为本发明蜗杆立体结构图；
图6为本发明蜗杆正面结构图；
图7为本发明蜗杆侧面结构图；
图8为本发明蜗轮正面结构图；
图9为本发明蜗轮侧面结构图；
图10为本发明蜗轮背面结构图；
图11为本发明蜗轮立体结构图；
图12为本发明蜗轮装配正面结构图；
图13为本发明蜗轮装配侧面结构图；
图14为本发明蜗轮装配背面结构图；
图15为本发明蜗轮装配立体结构图。
图中100-蜗杆，110-蜗轮片，200-蜗轮，120-紧固件，130-精密圆窝，140-精密滚珠，101-传动主轴，102-齿槽，111-紧固孔，112-螺旋齿廓，113-半圆窝槽，114-轴孔，115-传动销。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1、图2、图3、图4，一种滚珠环面蜗杆副，包括蜗杆100、蜗轮200，蜗杆100表面开设的齿槽102与蜗轮200的螺旋齿廓112相啮合，蜗杆100的齿槽102设置为半圆螺旋轮廓，齿槽102的形状呈锥形分布，蜗轮200由二片相同规格的蜗轮片110组成，螺旋齿廓112均设置于蜗轮片110的圆周，螺旋齿廓112的啮合齿两侧边均设置有半圆窝槽113，蜗轮片110贴合后两个半圆窝槽113形成完整的精密圆窝130，精密圆窝130内安装有精密滚珠140，齿槽102的凸起部于螺旋齿廓112的凹槽部相对应，齿槽102的凹槽部于螺旋齿廓112的精密圆窝130相对应，精密圆窝130的尺寸与精密滚珠140的尺寸相配，精密滚珠140采用钢珠，蜗轮200的螺旋齿廓112呈斜齿状，螺旋齿廓112的斜齿角度与蜗杆100齿槽102的螺旋角度一致。
参见图5、图6、图7，蜗杆100采用环面蜗杆，齿槽102采用单头轮廓或双头轮廓或者多头轮廓，蜗杆100的两侧安装有传动主轴101。
参见图8、图9、图10、图11，半圆窝槽113的圆弧面背对设置。
参见图12、图13、图14、图15，蜗轮片110的表面均匀开设有紧固孔111，蜗轮片110之间贴合后通过固定件120和紧固孔111的配合完成蜗轮片110之间锁定。蜗轮200的轴心处安装有连接传动销115的轴孔114。
螺杆副的外侧设置有带密封功能的罩壳，密封罩壳通过螺钉进行锁紧。
本发明环面蜗杆齿槽被设置成半圆螺旋轮廓，半圆螺旋轮廓可以是单头，双头或者多头，还包括蜗轮，蜗轮被设置成两片，每片均绕圆均布有螺旋齿廓及精密圆窝，两片蜗轮贴合后形成完整的圆窝蜗轮，在两片蜗轮之间的圆窝内装入精密滚珠，通过紧固件固定后形成完整的滚珠蜗轮，再与环面蜗杆螺旋槽配对后组成了本发明的蜗杆副。
当蜗杆转动时，滚珠在螺旋的精密圆窝内滚动，沿轴向推动蜗轮转动，形成了蜗杆副的啮合运动。这种蜗杆副齿面间摩擦系数小，传动效率高，结构简单，制造方便，成本低等特点。本发明可广泛应用于汽车转向器，精密减速器、分度盘等。
本发明的有益效果是：结构简单，实现完整的高质量的滚动传动，大幅度提高滚珠蜗杆蜗轮的传动效率，提高承载能力、延长使用寿命，而且精度高，蜗杆副齿面间摩擦系数小，可广泛应用于汽车转向器，精密减速器、分度盘等，设计新颖，是一种很好的创新方案，很有市场推广前景。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种滚珠环面蜗杆副，包括蜗杆、蜗轮，其特征在于：蜗杆表面开设的齿槽与蜗轮的螺旋齿廓相啮合，蜗杆的齿槽设置为半圆螺旋轮廓，齿槽的形状呈锥形分布，蜗轮由二片相同规格的蜗轮片组成，螺旋齿廓均设置于蜗轮片的圆周，螺旋齿廓的啮合齿两侧边均设置有半圆窝槽，蜗轮片贴合后两个半圆窝槽形成完整的精密圆窝，精密圆窝内安装有精密滚珠。
2.根据权利要求1所述的一种滚珠环面蜗杆副，其特征在于：所述的蜗杆采用环面蜗杆，齿槽采用单头轮廓或双头轮廓或者多头轮廓。
3.根据权利要求1所述的一种滚珠环面蜗杆副，其特征在于：所述的半圆窝槽的圆弧面背对设置。
4.根据权利要求1所述的一种滚珠环面蜗杆副，其特征在于：所述的蜗轮片的表面均匀开设有紧固孔，蜗轮片之间贴合后通过固定件和紧固孔的配合完成蜗轮片之间锁定。
5.根据权利要求1所述的一种滚珠环面蜗杆副，其特征在于：所述的蜗杆的两侧安装有传动主轴。
6.根据权利要求1所述的一种滚珠环面蜗杆副，其特征在于：所述的蜗轮的轴心处安装有连接传动销的轴孔。
7.根据权利要求1所述的一种滚珠环面蜗杆副，其特征在于：螺杆副的外侧设置有带密封功能的罩壳，密封罩壳通过螺钉进行锁紧。
8.根据权利要求1所述的一种滚珠环面蜗杆副，其特征在于：齿槽的凸起部于螺旋齿廓的凹槽部相对应，齿槽的凹槽部于螺旋齿廓的精密圆窝相对应。
9.根据权利要求1所述的一种滚珠环面蜗杆副，其特征在于：所述的精密圆窝的尺寸与精密滚珠的尺寸相配，精密滚珠采用钢珠。
10.根据权利要求1所述的一种滚珠环面蜗杆副，其特征在于：所述蜗轮的螺旋齿廓呈斜齿状，螺旋齿廓的斜齿角度与蜗杆齿槽的螺旋角度一致。
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