CN108775379A - 一种大压力角双蜗杆传动机构 - Google Patents

一种大压力角双蜗杆传动机构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及机械传动技术领域，具体涉及一种大压力角双蜗杆传动机构，特点：1)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z2、z10、m2、m10、α2、α10，则满足：m2cosα2＝m10cosα10，且当z2＜z10时，α2＞α10；当z2＞z10时，α2＜α10。2)相啮合的斜齿轮副，取齿数、法面模数和法面压力角分别为z3、z4、mn3、mn4、αn3、αn4，则满足：mn3cosαn3＝mn4cosαn4，且当z3＜z4时，αn3＞αn4；当z3＞z4时，αn3＜αn4。3)相啮合的蜗杆蜗轮或蜗杆斜齿轮副，取蜗杆头数、轴面模数及轴面压力角，第一传动轮齿数、端面模数及端面压力角分别为z8、z9、mx8、αx8、mt9、αt9，则满足：mx8cosαx8＝mt9cosαt9，且αx8＜αt9。本发明具有承载能力大、寿命长、加工方便、可靠性高、不易断齿等优点。

Description

一种大压力角双蜗杆传动机构
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双蜗杆传动机构。
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双蜗杆传动机构。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种大压力角双蜗杆传动机构，包括电机，所述的电机输出端固定连接有第一圆锥齿轮，所述的第一圆锥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斜齿轮，所述的第一斜齿轮外啮合有第二斜齿轮，所述的第二斜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第三斜齿轮，所述的第三斜齿轮外啮合有第四斜齿轮，所述的第四斜齿轮外啮合有第五斜齿轮，所述的第五斜齿轮中心固定连接有第三连接轴，所述的第三连接轴的另一端固定有第一蜗杆，所述的第一蜗杆和第一传动轮相啮合。所述的第一圆锥齿轮与第二圆锥齿轮相啮合，所述的第二圆锥齿轮中心固定连接有第四连接轴，所述的第四连接轴的另一端固定有第二蜗杆，所述的第二蜗杆和第二传动轮相啮合。所述的第一传动轮中心固定连接有第五连接轴，所述的第五连接轴的端部固定有第二传动轮。所述的第一传动轮为第一蜗轮或第六斜齿轮，所述的第二传动轮为第二蜗轮或第七斜齿轮。所述的传动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z3、z4、mn3、mn4、αn3、αn4、β3、β4，其中z3、z4的取值在满足不根切的情况下可根据需要自定；β3、β4常取8°～20°，且满足β3＝-β4；mn3、mn4、αn3、αn4可根据需要自定或从齿轮手册取值，但必须满足：mn3cosαn3＝mn4cosαn4，且当z3＜z4时，αn3＞αn4；当z3＞z4时，αn3＜αn4；
2)取第三斜齿轮和第四斜齿轮的齿数、法面模数、法面压力角和分度圆螺旋角分别为z5、z6、mn5、mn6、αn5、αn6、β5、β6，其中z5、z6的取值在满足不根切的情况下可根据需要自定；β5、β6常取8°～20°，且满足β5＝-β6；mn5、mn6、αn5、αn6可根据需要自定或从齿轮手册取值，但必须满足：mn5cosαn5＝mn6cosαn6，且当z5＜z6时，αn5＞αn6；当z5＞z6时，αn5＜αn6；
3)取第五斜齿轮的齿数、法面模数、法面压力角和分度圆螺旋角分别为z7、mn7、αn7、β7，其中z7的取值在满足不根切的情况下可根据需要自定；β7常取8°-20°，且满足β7＝-β6；mn7、αn7可根据需要自定或从齿轮手册取值，但必须满足：mn7cosαn7＝mn6cosαn6，且当z7＜z6时，αn7＞αn6；当z7＞z6时，αn7＜αn6；
4)取第一蜗杆的头数、直径系数、轴面模数及轴面压力角分别为z8、q8、mx8、αx8，其中z8通常取1、2、4、6；q8的取值可参考齿轮设计手册；mx8、αx8可根据需要自定或从齿轮手册取值，但具体取值与第一传动轮的端面模数和端面压力角有关；第一蜗杆的分度圆导程角γ8＝arctanz8/q8度；
5)取第一传动轮的齿数、分度圆螺旋角、端面模数及端面压力角分别z9、β9、mt9、αt9。当第一传动轮为第一蜗轮时，z9的取值范围常在28～80之间；当第一传动轮为第六斜齿轮时，z9的取值在满足不根切的情况下可根据需要自定；β9可根据需要自定；mt9、αt9可根据需要自定或从齿轮手册取值，但必须满足：mx8cosαx8＝mt9cosαt9，且αx8＜αt9。在第一蜗杆与第一传动轮两轴夹角为90度的情况下，还满足β9＝γ8；
6)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z2、z10、m2、m10、α2、α10，其中z2、z10的取值在满足不根切的情况下可根据需要自定；m2、m10、α2、α10可根据需要自定或从齿轮手册取值，但必须满足：m2cosα2＝m10cosα10，且当z2＜z10时，α2＞α10；当z2＞z10时，α2＜α10；
7)取第二蜗杆的头数、直径系数、轴面模数及轴面压力角分别为z11、q11、mx11、αx11，其中z11通常取1、2、4、6；q11的取值可参考齿轮设计手册；mx11、αx11可根据需要自定或从齿轮手册取值，但具体取值与第二传动轮的端面模数和端面压力角有关；第二蜗杆的分度圆导程角γ11＝arctanz11/q11度；
8)取第二传动轮的齿数、分度圆螺旋角、端面模数及端面压力角分别为z12、β12、mt12、αt12。当第二传动轮为第二蜗轮时，z12的取值范围常在28～80之间；当第二传动轮为第七斜齿轮时，z12的取值在满足不根切的情况下可根据需要自定；β12可根据需要自定；mt12、αt12可根据需要自定或从齿轮手册取值，但必须满足：mx11cosαx11＝mt12cosαt12，且αx11＜αt12。在第二蜗杆与第二传动轮两轴夹角为90度的情况下，还满足β12＝γ11。
进一步的，所述的第一圆锥齿轮、第一斜齿轮、第二斜齿轮、第三斜齿轮、第四斜齿轮、第五斜齿轮、第一蜗杆、第一传动轮、第二圆锥齿轮、第二蜗杆和第二传动轮的齿形均为渐开线。
有益效果：
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，大压力角双蜗杆传动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。
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为本发明大压力角双蜗杆传动机构的结构示意图。
其中，1、电机，2、第一圆锥齿轮，3、第一斜齿轮，4、第二斜齿轮，5、第三斜齿轮，6、第四斜齿轮，7、第五斜齿轮，8、第一蜗杆，9、第一传动轮，10、第二圆锥齿轮，11、第二蜗杆，12、第二传动轮。
具体实施方式
如图1，一种大压力角双蜗杆传动机构，包括电机1，电机1输出端固定连接有第一圆锥齿轮2，第一圆锥齿轮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斜齿轮3，第一斜齿轮3外啮合有第二斜齿轮4，第二斜齿轮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第三斜齿轮5，第三斜齿轮5外啮合有第四斜齿轮6，第四斜齿轮6外啮合有第五斜齿轮7，第五斜齿轮7中心固定连接有第三连接轴，第三连接轴的另一端固定有第一蜗杆8，第一蜗杆8与第一传动轮9相啮合，第一传动轮9为第一蜗轮或第六斜齿轮；第一圆锥齿轮2与第二圆锥齿轮10相啮合，第二圆锥齿轮10中心固定连接有第四连接轴，第四连接轴的另一端固定有第二蜗杆11，第二蜗杆11与第二传动轮12相啮合，第一传动轮9中心固定连接有第五连接轴，第五连接轴的端部固定有第二传动轮12，第二传动轮12为第二蜗轮或第七斜齿轮，传动机构需要满足以下条件：
1)取第一斜齿轮3和第二斜齿轮4的齿数、法面模数、法面压力角和分度圆螺旋角分别为z3、z4、mn3、mn4、αn3、αn4、β3、β4，其中z3、z4的取值在满足不根切的情况下可根据需要自定；β3、β4常取8°～20°，且满足β3＝-β4；mn3、mn4、αn3、αn4可根据需要自定或从齿轮手册取值，但必须满足：mn3cosαn3＝mn4cosαn4，且当z3＜z4时，αn3＞αn4；当z3＞z4时，αn3＜αn4；
2)取第三斜齿轮5和第四斜齿轮6的齿数、法面模数、法面压力角和分度圆螺旋角分别为z5、z6、mn5、mn6、αn5、αn6、β5、β6，其中z5、z6的取值在满足不根切的情况下可根据需要自定；β5、β6常取8°～20°，且满足β5＝-β6；mn5、mn6、αn5、αn6可根据需要自定或从齿轮手册取值，但必须满足：mn5cosαn5＝mn6cosαn6，且当z5＜z6时，αn5＞αn6；当z5＞z6时，αn5＜αn6；
3)取第五斜齿轮7的齿数、法面模数、法面压力角和分度圆螺旋角分别为z7、mn7、αn7、β7，其中z7的取值在满足不根切的情况下可根据需要自定；β7常取8°～20°，且满足β7＝-β6；mn7、αn7可根据需要自定或从齿轮手册取值，但必须满足：mn7cosαn7＝mn6cosαn6，且当z7＜z6时，αn7＞αn6；当z7＞z6时，αn7＜αn6；
4)取第一蜗杆8的头数、直径系数、轴面模数及轴面压力角分别为z8、q8、mx8、αx8，其中z8通常取1、2、4、6；q8的取值可参考齿轮设计手册；mx8、αx8可根据需要自定或从齿轮手册取值，但具体取值与第一传动轮9的端面模数和端面压力角有关；第一蜗杆8的分度圆导程角γ8＝arctanz8/q8度；
5)取第一传动轮9的齿数、分度圆螺旋角、端面模数及端面压力角分别z9、β9、mt9、αt9。当第一传动轮9为第一蜗轮时，z9的取值范围常在28～80之间；当第一传动轮9为第六斜齿轮时，z9的取值在满足不根切的情况下可根据需要自定；β9可根据需要自定；mt9、αt9可根据需要自定或从齿轮手册取值，但必须满足：mx8cosαx8＝mt9cosαt9，且αx8＜αt9。在第一蜗杆8与第一传动轮9两轴夹角为90度的情况下，还满足β9＝γ8；
6)取第一圆锥齿轮2和第二圆锥齿轮10的齿数、大端模数、大端压力角分别为z2、z10、m2、m10、α2、α10，其中z2、z10的取值在满足不根切的情况下可根据需要自定；m2、m10、α2、α10可根据需要自定或从齿轮手册取值，但必须满足：m2cosα2＝m10cosα10，且当z2＜z10时，α2＞α10；当z2＞z10时，α2＜α10；
7)取第二蜗杆11的头数、直径系数、轴面模数及轴面压力角分别为z11、q11、mx11、αx11，其中z11通常取1、2、4、6；q11的取值可参考齿轮设计手册；mx11、αx11可根据需要自定或从齿轮手册取值，但具体取值与第二传动轮12的端面模数和端面压力角有关；第二蜗杆11的分度圆导程角γ11＝arctanz11/q11度；
8)取第二传动轮12的齿数、分度圆螺旋角、端面模数及端面压力角分别为z12、β12、mt12、αt12。当第二传动轮12为第二蜗轮时，z12的取值范围常在28～80之间；当第二传动轮12为第七斜齿轮时，z12的取值在满足不根切的情况下可根据需要自定；β12可根据需要自定；mt12、αt12可根据需要自定或从齿轮手册取值，但必须满足：mx11cosαx11＝mt12cosαt12，且αx11＜αt12。在第二蜗杆11与第二传动轮12两轴夹角为90度的情况下，还满足β12＝γ11。
本发明中，第一圆锥齿轮2、第一斜齿轮3、第二斜齿轮4、第三斜齿轮5、第四斜齿轮6、第五斜齿轮7、第一蜗杆8、第一传动轮9、第二圆锥齿轮10、第二蜗杆11和第二传动轮12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 (2)

1.一种大压力角双蜗杆传动机构，其特征在于：包括电机(1)，所述的电机(1)输出端固定连接有第一圆锥齿轮(2)，所述的第一圆锥齿轮(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斜齿轮(3)，所述的第一斜齿轮(3)外啮合有第二斜齿轮(4)，所述的第二斜齿轮(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第三斜齿轮(5)，所述的第三斜齿轮(5)外啮合有第四斜齿轮(6)，所述的第四斜齿轮(6)外啮合有第五斜齿轮(7)，所述的第五斜齿轮(7)中心固定连接有第三连接轴，所述的第三连接轴的另一端固定有第一蜗杆(8)，所述的第一蜗杆(8)和第一传动轮(9)相啮合，所述的第一传动轮(9)为第一蜗轮或第六斜齿轮，所述的第一圆锥齿轮(2)与第二圆锥齿轮(10)相啮合，所述的第二圆锥齿轮(10)中心固定连接有第四连接轴，所述的第四连接轴的另一端固定有第二蜗杆(11)，所述的第二蜗杆(11)和第二传动轮(12)相啮合，所述的第二传动轮(12)为第二蜗轮或第七斜齿轮，所述的第一传动轮(9)中心固定连接有第五连接轴，所述的第五连接轴的端部固定有第二传动轮(12)，所述的传动机构需要满足以下条件：
1)取第一斜齿轮(3)和第二斜齿轮(4)的齿数、法面模数、法面压力角和分度圆螺旋角分别为z3、z4、mn3、mn4、αn3、αn4、β3、β4，其中z3、z4的取值在满足不根切的情况下可根据需要自定；β3、β4常取8°-20°，且满足β3＝-β4；mn3、mn4、αn3、αn4可根据需要自定或从齿轮手册取值，但必须满足：mn3cosαn3＝mn4cosαn4，且当z3＜z4时，αn3＞αn4；当z3＞z4时，αn3＜αn4；
2)取第三斜齿轮(5)和第四斜齿轮(6)的齿数、法面模数、法面压力角和分度圆螺旋角分别为z5、z6、mn5、mn6、αn5、αn6、β5、β6，其中z5、z6的取值在满足不根切的情况下可根据需要自定；β5、β6常取8°～20°，且满足β5＝-β6；mn5、mn6、αn5、αn6可根据需要自定或从齿轮手册取值，但必须满足：mn5cosαn5＝mn6cosαn6，且当z5＜z6时，αn5＞αn6；当z5＞z6时，αn5＜αn6；
3)取第五斜齿轮(7)的齿数、法面模数、法面压力角和分度圆螺旋角分别为z7、mn7、αn7、β7，其中z7的取值在满足不根切的情况下可根据需要自定；β7常取8°～20°，且满足β7＝-β6；mn7、αn7可根据需要自定或从齿轮手册取值，但必须满足：mn7cosαn7＝mn6cosαn6，且当z7＜z6时，αn7＞αn6；当z7＞z6时，αn7＜αn6；
4)取第一蜗杆(8)的头数、直径系数、轴面模数及轴面压力角分别为z8、q8、mx8、αx8，其中z8通常取1、2、4、6；q8的取值可参考齿轮设计手册；mx8、αx8可根据需要自定或从齿轮手册取值，但具体取值与第一传动轮(9)的端面模数和端面压力角有关；第一蜗杆(8)的分度圆导程角γ8＝arctanz8/q8度；
5)取第一传动轮(9)的齿数、分度圆螺旋角、端面模数及端面压力角分别z9、β9、mt9、αt9，当第一传动轮(9)为第一蜗轮时，z9的取值范围常在28～80之间；当第一传动轮(9)为第六斜齿轮时，z9的取值在满足不根切的情况下可根据需要自定；β9可根据需要自定；mt9、αt9可根据需要自定或从齿轮手册取值，但必须满足：mx8cosαx8＝mt9cosαt9，且αx8＜αt9，在第一蜗杆(8)与第一传动轮(9)两轴夹角为90度的情况下，还满足β9＝γ8；
6)取第一圆锥齿轮(2)和第二圆锥齿轮(10)的齿数、大端模数、大端压力角分别为z2、z10、m2、m10、α2、α10，其中z2、z10的取值在满足不根切的情况下可根据需要自定；m2、m10、α2、α10可根据需要自定或从齿轮手册取值，但必须满足：m2cosα2＝m10cosα10，且当z2＜z10时，α2＞α10；当z2＞z10时，α2＜α10；
7)取第二蜗杆(11)的头数、直径系数、轴面模数及轴面压力角分别为z11、q11、mx11、αx11，其中z11通常取1、2、4、6；q11的取值可参考齿轮设计手册；mx11、αx11可根据需要自定或从齿轮手册取值，但具体取值与第二传动轮(12)的端面模数和端面压力角有关；第二蜗杆(11)的分度圆导程角γ11＝arctanz11/q11度；
8)取第二传动轮(12)的齿数、分度圆螺旋角、端面模数及端面压力角分别为z12、β12、mt12、αt12，当第二传动轮(12)为第二蜗轮时，z12的取值范围常在28～80之间；当第二传动轮(12)为第七斜齿轮时，z12的取值在满足不根切的情况下可根据需要自定；β12可根据需要自定；mt12、αt12可根据需要自定或从齿轮手册取值，但必须满足：mx11cosαx11＝mt12cosαt12，且αx11＜αt12，在第二蜗杆(11)与第二传动轮(12)两轴夹角为90度的情况下，还满足β12＝γ11。
2.根据权利要求1所述的一种大压力角双蜗杆传动机构，其特征在于：所述的第一圆锥齿轮(2)、第一斜齿轮(3)、第二斜齿轮(4)、第三斜齿轮(5)、第四斜齿轮(6)、第五斜齿轮(7)、第一蜗杆(8)、第一传动轮(9)、第二圆锥齿轮(10)、第二蜗杆(11)和第二传动轮(12)的齿形均为渐开线。
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