CN108775378A - 一种大压力角蜗杆提升机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械传动技术领域，具体涉及一种大压力角蜗杆提升机构，特点：1)相啮合的斜齿轮副，取齿数、法面模数和法面压力角分别为z₁、z₂、m_n1、m_n2、α_n1、α_n2，则满足：m_n1cosα_n1＝m_n2cosα_n2，且当z₁＜z₂时，α_n1＞α_n2；当z₁＞z₂时，α_n1＜α_n2；2)相啮合的圆锥齿轮副，取齿数、大端模数和大端压力角分别为z₃、z₄、m₃、m₄、α₃、α₄，则满足：m₃cosα₃＝m₄cosα₄，且当z₃＜z₄时，α₃＞α₄；当z₃＞z₄时，α₃＜α₄；3)相啮合的蜗杆蜗轮副或蜗杆斜齿轮副，取蜗杆的头数、轴面模数及轴面压力角，蜗轮或第三斜齿轮的齿数、端面模数及端面压力角分别为z₅、z₆、m_x5、α_x5、m_t6、α_t6，则满足：m_x5cosα_x5＝m_t6cosα_t6，且α_x5＜α_t6。本发明可提高蜗轮、斜齿轮和圆锥齿轮的齿根弯曲强度，延长工作寿命。

Description

一种大压力角蜗杆提升机构

技术领域

本发明涉及机械传动技术领域，具体涉及一种大压力角蜗杆提升机构。

背景技术

蜗杆传动因具有传动比大、传动平稳、振动小、噪声低等优点，而被广泛应用。蜗杆传动性能及其质量的优劣最终将影响到机器产品的质量高低。

蜗杆传动的失效形式常表现为齿面点蚀、胶合、齿面磨损和轮齿折断等。由于材料和结构上的原因，蜗杆螺旋齿部分的强度总是高于蜗轮轮齿的强度，所以失效常常发生在蜗轮轮齿上。

发明内容

为了解决现有技术存在的蜗轮或斜齿轮与蜗杆配合时，蜗轮或斜齿轮的轮齿容易失效的问题，本发明提供一种可提高蜗轮或斜齿轮的齿根弯曲强度的大压力角蜗杆提升机构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种大压力角蜗杆提升机构，包括相互啮合的第一斜齿轮和第二斜齿轮，所述的第二斜齿轮中心固定连接有第一连接轴，所述的第一连接轴的另一端固定有第一圆锥齿轮，所述的第一圆锥齿轮上啮合有第二圆锥齿轮，所述的第二圆锥齿轮中心固定连接有第二连接轴，所述的第二连接轴的另一端固定有蜗杆，所述的蜗杆上啮合有传动轮，所述的传动轮为蜗轮或第三斜齿轮，所述的传动轮中心固定连接有第三连接轴，所述的第三连接轴上固定有第四斜齿轮，所述的第四斜齿轮上啮合有第五斜齿轮，所述的第五斜齿轮的端面固定有滚筒，且滚筒与第五斜齿轮的回转轴线重合，所述的滚筒上缠绕有用于使重物提升或下降的牵引绳，所述的提升机构需要满足以下条件：

1)取第一斜齿轮和第二斜齿轮的齿数、法面模数、法面压力角和分度圆螺旋角分别为z₁、z₂、m_n1、m_n2、α_n1、α_n2、β₁、β₂，其中z₁、z₂的取值在满足不根切的情况下可根据需要自定；β₁、β₂常取8°～20°，且满足β₁＝β₂；m_n1、m_n2、α_n1、α_n2可根据需要自定或从齿轮手册取值，但必须满足：m_n1cosα_n1＝m_n2cosα_n2，且当z₁＜z₂时，α_n1＞α_n2；当z₁＞z₂时，α_n1＜α_n2；

2)取第一圆锥齿轮和第二圆锥齿轮的齿数、大端模数、大端压力角分别为z₃、z₄、m₃、m₄、α₃、α₄，其中z₃、z₄的取值在满足不根切的情况下可根据需要自定；m₃、m₄、α₃、α₄可根据需要自定或从齿轮手册取值，但必须满足：m₃cosα₃＝m₄cosα₄，且当z₃＜z₄时，α₃＞α₄；当z₃＞z₄时，α₃＜α₄；

3)取蜗杆的头数、直径系数、轴面模数及轴面压力角分别为z₅、q₅、m_x5、α_x5，其中z₅通常取1、2、4、6；q₅的取值可参考齿轮设计手册；m_x5、α_x5可根据需要自定或从齿轮手册取值，但具体取值与传动轮的端面模数和端面压力角有关；蜗杆的分度圆导程角γ₅＝arctanz₅q₅度；

4)取传动轮的齿数、分度圆螺旋角、端面模数及端面压力角分别z₆、β₆、m_t6、α_t6。当传动轮为蜗轮时，z₆的取值范围常在28～80之间；当传动轮为第三斜齿轮时，z₆的取值在满足不根切的情况下可根据需要自定；β₆可根据需要自定；m_t6、α_t6可根据需要自定或从齿轮手册取值，但必须满足：m_x5cosα_x5＝m_t6cosα_t6，且α_x5＜α_t6，在蜗杆与传动轮两轴夹角为90度的情况下，还满足β₆＝γ₅；

5)取第四斜齿轮和第五斜齿轮的齿数、法面模数、法面压力角和分度圆螺旋角分别为z₇、z₈、m_n7、m_n8、α_n7、α_n8、β₇、β₈，其中z₇、z₈的取值在满足不根切的情况下可根据需要自定；β₇、β₈常取8°～20°，且满足β₇＝-β₈；m_n7、m_n8、α_n7、α_n8可根据需要自定或从齿轮手册取值，但必须满足：m_n7cosα_n7＝m_n8cosα_n8，且当z₇＜z₈时，α_n7＞α_n8；当z₇＞z₈时，α_n7＜α_n8。

进一步的，所述的第一斜齿轮和第二斜齿轮内啮合。

进一步的，所述的第一斜齿轮、第二斜齿轮、第一圆锥齿轮、第二圆锥齿轮、蜗杆、传动轮、第四斜齿轮和第五斜齿轮的齿形均为渐开线。

有益效果：

本发明专利提出了一种大压力角蜗杆提升机构。本发明进一步丰富了蜗杆传动的理论体系，扩大了蜗杆传动的应用范围，拓宽了蜗杆传动的内涵和外延。对于常规蜗杆传动机构，大压力角蜗杆提升机构具有承载能力大、寿命长、加工方便、可靠性高、不易断齿等优点，该发明可提高蜗轮、斜齿轮和圆锥齿轮的齿根弯曲强度，延长工作寿命。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明大压力角蜗杆提升机构的结构示意图。

其中，1、第一斜齿轮，2、第二斜齿轮，3、第一圆锥齿轮，4、第二圆锥齿轮，5、蜗杆，6、传动轮(蜗轮或第三斜齿轮)，7、第四斜齿轮，8、第五斜齿轮，9、滚筒，10、重物。

具体实施方式

如图1，一种大压力角蜗杆提升机构，包括相互啮合的第一斜齿轮1和第二斜齿轮2，第二斜齿轮2中心固定连接有第一连接轴，第一连接轴的另一端固定有第一圆锥齿轮3，第一圆锥齿轮3上啮合有第二圆锥齿轮4，第二圆锥齿轮4中心固定连接有第二连接轴，第二连接轴的另一端固定有蜗杆5，蜗杆5上啮合有传动轮6，传动轮6为蜗轮或第三斜齿轮，传动轮6中心固定连接有第三连接轴，第三连接轴上固定有第四斜齿轮7，第四斜齿轮7上啮合有第五斜齿轮8，第五斜齿轮8的端面固定有滚筒9，且滚筒9与第五斜齿轮8的回转轴线重合，滚筒9上缠绕有用于使重物10提升或下降的牵引绳。提升机构需要满足以下条件：

1)取第一斜齿轮1和第二斜齿轮2的齿数、法面模数、法面压力角和分度圆螺旋角分别为z₁、z₂、m_n1、m_n2、α_n1、α_n2、β₁、β₂，其中z₁、z₂的取值在满足不根切的情况下可根据需要自定；β₁、β₂常取8°～20°，且满足β₁＝β₂；m_n1、m_n2、α_n1、α_n2可根据需要自定或从齿轮手册取值，但必须满足：m_n1cosα_n1＝m_n2cosα_n2，且当z₁＜z₂时，α_n1＞α_n2；当z₁＞z₂时，α_n1＜α_n2；

2)取第一圆锥齿轮3和第二圆锥齿轮4的齿数、大端模数、大端压力角分别为z₃、z₄、m₃、m₄、α₃、α₄，其中z₃、z₄的取值在满足不根切的情况下可根据需要自定；m₃、m₄、α₃、α₄可根据需要自定或从齿轮手册取值，但必须满足：m₃cosα₃＝m₄cosα₄，且当z₃＜z₄时，α₃＞α₄；当z₃＞z₄时，α₃＜α₄；

3)取蜗杆5的头数、直径系数、轴面模数及轴面压力角分别为z₅、q₅、m_x5、α_x5，其中z₅通常取1、2、4、6；q₅的取值可参考齿轮设计手册；m_x5、α_x5可根据需要自定或从齿轮手册取值，但具体取值与传动轮6的端面模数和端面压力角有关；蜗杆5的分度圆导程角γ₅＝arctanz₅/q₅度；

4)取传动轮6的齿数、分度圆螺旋角、端面模数及端面压力角分别z₆、β₆、m_t6、α_t6。当传动轮6为蜗轮时，z₆的取值范围常在28～80之间；当传动轮6为第三斜齿轮时，z₆的取值在满足不根切的情况下可根据需要自定；β₆可根据需要自定；m_t6、α_t6可根据需要自定或从齿轮手册取值，但必须满足：m_x5cosα_x5＝m_t6cosα_t6，且α_x5＜α_t6。在蜗杆5与传动轮6两轴夹角为90度的情况下，还满足β₆＝γ₅；

5)取第四斜齿轮7和第五斜齿轮8的齿数、法面模数、法面压力角和分度圆螺旋角分别为z₇、z₈、m_n7、m_n8、α_n7、α_n8、β₇、β₈，其中z₇、z₈的取值在满足不根切的情况下可根据需要自定；β₇、β₈常取8°～20°，且满足β₇＝-β₈；m_n7、m_n8、α_n7、α_n8可根据需要自定或从齿轮手册取值，但必须满足：m_n7cosα_n7＝m_n8cosα_n8，且当z₇＜z₈时，α_n7＞α_n8；当z₇＞z₈时，α_n7＜α_n8。

本发明中，第一斜齿轮1和第二斜齿轮2内啮合，第一斜齿轮1、第二斜齿轮2、第一圆锥齿轮3、第二圆锥齿轮4、蜗杆5、传动轮6、第四斜齿轮7和第五斜齿轮8的齿形均为渐开线。

应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (3)

1.一种大压力角蜗杆提升机构，其特征在于：包括相互啮合的第一斜齿轮(1)和第二斜齿轮(2)，所述的第二斜齿轮(2)中心固定连接有第一连接轴，所述的第一连接轴的另一端固定有第一圆锥齿轮(3)，所述的第一圆锥齿轮(3)上啮合有第二圆锥齿轮(4)，所述的第二圆锥齿轮(4)中心固定连接有第二连接轴，所述的第二连接轴的另一端固定有蜗杆(5)，所述的蜗杆(5)上啮合有传动轮(6)，所述的传动轮(6)为蜗轮或第三斜齿轮，所述的传动轮(6)中心固定连接有第三连接轴，所述的第三连接轴上固定有第四斜齿轮(7)，所述的第四斜齿轮(7)上啮合有第五斜齿轮(8)，所述的第五斜齿轮(8)的端面上固定有滚筒(9)，且滚筒(9)与第五斜齿轮(8)的回转轴线重合，所述的滚筒(9)上缠绕有用于使重物(10)提升或下降的牵引绳，所述的提升机构需要满足以下条件：

1)取第一斜齿轮(1)和第二斜齿轮(2)的齿数、法面模数、法面压力角和分度圆螺旋角分别为z₁、z₂、m_n1、m_n2、α_n1、α_n2、β₁、β₂，其中z₁、z₂的取值在满足不根切的情况下可根据需要自定；β₁、β₂常取8°～20°，且满足β₁＝β₂；m_n1、m_n2、α_n1、α_n2可根据需要自定或从齿轮手册取值，但必须满足：m_n1cosα_n1＝m_n2cosα_n2，且当z₁＜z₂时，α_n1＞α_n2；当z₁＞z₂时，α_n1＜α_n2；

2)取第一圆锥齿轮(3)和第二圆锥齿轮(4)的齿数、大端模数、大端压力角分别为z₃、z₄、m₃、m₄、α₃、α₄，其中z₃、z₄的取值在满足不根切的情况下可根据需要自定；m₃、m₄、α₃、α₄可根据需要自定或从齿轮手册取值，但必须满足：m₃cosα₃＝m₄cosα₄，且当z₃＜z₄时，α₃＞α₄；当z₃＞z₄时，α₃＜α₄；

3)取蜗杆(5)的头数、直径系数、轴面模数及轴面压力角分别为z₅、q₅、m_x5、α_x5，其中z₅通常取1、2、4、6；q₅的取值可参考齿轮设计手册；m_x5、α_x5可根据需要自定或从齿轮手册取值，但具体取值与传动轮(6)的端面模数和端面压力角有关；蜗杆(5)的分度圆导程角γ₅＝arctanz₅/q₅度；

4)取传动轮(6)的齿数、分度圆螺旋角、端面模数及端面压力角分别z₆、β₆、m_t6、α_t6，当传动轮(6)为蜗轮时，z₆的取值范围常在28～80之间；当传动轮(6)为第三斜齿轮时，z₆的取值在满足不根切的情况下可根据需要自定；β₆可根据需要自定；m_t6、α_t6可根据需要自定或从齿轮手册取值，但必须满足：m_x5cosα_x5＝m_t6cosα_t6，且α_x5＜α_t6，在蜗杆(5)与传动轮(6)两轴夹角为90度的情况下，还满足β₆＝γ₅；

5)取第四斜齿轮(7)和第五斜齿轮(8)的齿数、法面模数、法面压力角和分度圆螺旋角分别为z₇、z₈、m_n7、m_n8、α_n7、α_n8、β₇、β₈，其中z₇、z₈的取值在满足不根切的情况下可根据需要自定；β₇、β₈常取8°～20°，且满足β₇＝-β₈；m_n7、m_n8、α_n7、α_n8可根据需要自定或从齿轮手册取值，但必须满足：m_n7cosα_n7＝m_n8cosα_n8，且当z₇＜z₈时，α_n7＞α_n8；当z₇＞z₈时，α_n7＜α_n8。

2.根据权利要求1所述的一种大压力角蜗杆提升机构，其特征在于：所述的第一斜齿轮(1)和第二斜齿轮(2)内啮合。

3.根据权利要求1所述的一种大压力角蜗杆提升机构，其特征在于：所述的第一斜齿轮(1)、第二斜齿轮(2)、第一圆锥齿轮(3)、第二圆锥齿轮(4)、蜗杆(5)、传动轮(6)、第四斜齿轮(7)和第五斜齿轮(8)的齿形均为渐开线。