CN110332293B - 蜗轮丝杠 - Google Patents
蜗轮丝杠 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110332293B CN110332293B CN201910599373.8A CN201910599373A CN110332293B CN 110332293 B CN110332293 B CN 110332293B CN 201910599373 A CN201910599373 A CN 201910599373A CN 110332293 B CN110332293 B CN 110332293B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- spiral
- tooth
- helical
- shaft
- worm wheel
- 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
Links
Images
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
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
- F16H25/20—Screw mechanisms
- F16H25/24—Elements essential to such mechanisms, e.g. screws, nuts
- F16H25/2409—Elements essential to such mechanisms, e.g. screws, nuts one of the threads being replaced by elements specially formed for engaging the screw or nut, e.g. pins, racks, toothed belts
-
- 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
- F16H55/08—Profiling
- F16H55/0886—Profiling with corrections along the width, e.g. flank width crowning for better load distribution
-
- 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,包括螺旋齿轴、蜗轮、套筒、端盖、蜗轮轴、滚动轴承,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的宽度为D的通槽,其等分螺旋齿为齿宽为D的小螺旋齿,螺旋齿轴齿厚加大2δ1,齿槽宽度即减小2δ1,蜗轮的齿距、齿厚、螺旋齿轴的齿距和传统的标准蜗轮、标准螺旋齿轮相同;蜗轮齿宽=(3D+2δ2),其齿宽中间有宽度=(D‑2δ2)的环形通槽;螺旋齿轴、蜗轮齿面加工沿齿宽、齿厚方向倒角距离分别为δ2、δ1的倒角,蜗轮和螺旋齿轴上面的蜗轮倒角与螺旋齿倒角对齐啮合,机械传动,加工制造相对容易可行,传动可靠。
Description
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。
中国专利申请号为2016 1 0601400.7、发明名称为“蜗轮丝杠”中采用轴线与新型螺旋齿轴轴线倾斜的新型蜗轮与新型螺旋齿轴啮合,依靠机械咬合力实现螺旋传动,运动的螺纹升角可以比较大,传动不易打滑,更加可靠,螺旋传动的螺纹升角即新型螺旋齿轴的螺旋角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,但是存在零件尤其是新型蜗轮加工比较困难的问题。
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”、中国专利申请号为201610016452.8、发明名称为“齿轮丝杠”以及中国专利申请号为2016 10601400.7、发明名称为“蜗轮丝杠”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,传动不够可靠以及加工制造比较困难等问题。
为此,本发明提出一种蜗轮丝杠,所述的蜗轮丝杠包括螺旋齿轴(1)、端盖(2)、蜗轮(3)、套筒(4)、蜗轮轴(5)、滚动轴承(6)。
本发明的蜗轮丝杠,其中所述的螺旋齿轴(1)为一基于传统标准螺旋齿轮的表面加工有螺旋角为α的螺旋齿的长轴,其特征在于,螺旋齿轴(1)的齿数为与之啮合的蜗轮(3)数量的整数倍,在齿形轮廓、齿距和传统标准螺旋齿轮相同的情况下,齿厚对称加大2δ1,相应地齿槽宽度就对称减小2δ1;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螺旋通槽,此螺旋通槽等分螺旋齿为若干个齿宽为D的小螺旋齿,螺旋通槽宽度等于小螺旋齿齿宽D,并且在此螺旋通槽与小螺旋齿齿面的切口加工沿齿宽方向倒角距离为δ2,沿齿厚方向倒角距离为δ1的倒角,加工制造相对容易可行,适当增加倒角尺寸使传动更加可靠。
本发明的蜗轮丝杠,其中所述的蜗轮(3)为一基于一个和螺旋齿轴(1)对应的传统标准螺旋齿轮能够啮合的传统标准蜗轮,蜗轮(3)对应的传统标准蜗轮和螺旋齿轴(1)对应的传统标准螺旋齿轮的模数、法向压力角相同,蜗轮(3)的特点在于:此蜗轮(3)的齿形轮廓、齿距、齿厚以及齿槽和传统蜗轮相同,齿宽尺寸等于对应螺旋齿轴(1)上面的小螺旋齿齿宽D的3倍加2倍的螺旋齿轴(1)上面的小螺旋齿沿齿宽方向倒角距离δ2,即等于(3D+2δ2);并且在此蜗轮(3)齿宽中间对称加工环形通槽,此环形通槽槽底所在的圆柱面直径略比蜗轮(3)齿槽最内侧点所在的圆的直径小,此环形通槽宽度等于对应螺旋齿轴(1)上面的小螺旋齿齿宽D减去2倍的其沿齿宽方向倒角距离δ2即等于(D-2δ2);此蜗轮(3)齿面两端以及齿面与环形通槽的切口加工与对应螺旋齿轴(1)相同尺寸的倒角,即沿齿宽方向倒角距离为δ2,沿齿厚方向倒角距离为δ1,加工制造相对容易;在传统标准蜗轮的基础上,此蜗轮(3)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;根据工况可以适当增加蜗轮(3)的齿宽为[nD+2δ2],n>2,n为奇数,蜗轮(3)的环形通槽数量为(n-1)/2,环形通槽宽度为(D-2δ2),环形通槽等间距等分蜗轮(3)的蜗轮齿。
本发明的蜗轮丝杠,其中所述的套筒(4)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。
本发明的蜗轮丝杠,其中所述的端盖(2)整体为一圆盘结构,圆盘外径与套筒(4)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(4)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(2)与套筒(4)装配后,此盲孔轴线与套筒(4)上U形槽共轴线对齐,凸台径向尺寸与套筒(4)切口的径向尺寸相同,在凸台内侧是直径与套筒(4)内孔直径相等的“三角形”圆柱面,此圆柱面在装配时与套筒(4)内孔圆柱面接触,端盖(2)内孔与螺旋齿轴(1)齿顶圆柱面配合,端盖(2)端面上有4个与套筒(4)上安装盲孔对齐的安装通孔。
本发明的蜗轮丝杠,其中所述的套筒(4)两端与端盖(2)连接固定,蜗轮轴(5)穿过套筒(4)上与套筒(4)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(2)上与U形槽共轴线的安装盲孔上,蜗轮轴(5)与套筒(4)的U形槽不接触,蜗轮轴(5)连同固定其上的蜗轮(3)等沿套筒(4)周向成等间距4单元环形阵列分布在套筒(4)上同样沿套筒(4)周向成等间距4单元环形阵列分布的方孔内,蜗轮轴(5)及蜗轮(3)轴线与螺旋齿轴(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,其中所述的螺旋齿轴(1)穿过左侧的端盖(2)、套筒(4)、右侧的端盖(2)装配体与安装在此装配体上的蜗轮轴(5)上面的蜗轮(3)啮合,蜗轮(3)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(2)上;蜗轮(3)的环形通槽与螺旋齿轴(1)上面的小螺旋齿对齐,蜗轮(3)上面的蜗轮齿与螺旋齿轴(1)上面的螺旋通槽对齐,蜗轮(3)和螺旋齿轴(1)的倒角对齐啮合;端盖(2)内孔与螺旋齿轴(1)齿顶圆柱面形成间隙配合,端盖(2)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(3)和螺旋齿轴(1)之间的中心距,传动平稳。
本发明的蜗轮丝杠,其中所述的螺旋齿轴(1)相当于传统丝杠中的丝杆,端盖(2)-套筒(4)端盖(2)-蜗轮轴(5)-蜗轮(3)-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,螺旋齿轴(1)与安装在端盖(2)-套筒(4)端盖(2)-蜗轮轴(5)-蜗轮(3)-滚动轴承(6)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(3)啮合,蜗轮(3)和螺旋齿轴(1)上面的环形通槽与小螺旋齿、蜗轮齿与螺旋通槽、蜗轮倒角与螺旋齿倒角分别对齐啮合,沿螺旋线滚动,机械传动;或者电机带动螺旋齿轴(1)转动,蜗轮(3)同样沿螺旋线滚动,依靠机械咬合力把旋转运动转换为直线运动,扭矩转换为轴向推力,蜗轮(3)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就是螺旋传动的螺纹升角;蜗轮(3)的倒角与螺旋齿轴(1)的倒角配合,相互咬合,依靠机械咬合力传动,阻止了蜗轮(3)沿新螺旋齿轴(1)齿面的可能的滑动,可以适当增加倒角尺寸,传动更加可靠,加工制造相对容易可行。
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及局部放大图);
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及局部放大图);
图4:图1所示装配体示意图(拆卸端盖(2)、套筒(4))放大图;
图5:本发明具体实施方案蜗轮(3)零件示意图;
图6:本发明具体实施方案螺旋齿轴(1)零件示意图及局部放大图。
具体实施方式
如图1-图4所示:套筒(4)两端与端盖(2)连接固定,蜗轮轴(5)穿过套筒(4)上与套筒(4)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(2)上与U形槽共轴线的安装盲孔上,蜗轮轴(5)与套筒(4)的U形槽不接触,蜗轮轴(5)连同固定其上的蜗轮(3)等沿套筒(4)周向成等间距4单元环形阵列分布在套筒(4)上同样沿套筒(4)周向成等间距4单元环形阵列分布的方孔内,蜗轮轴(5)及蜗轮(3)轴线与螺旋齿轴(1)轴线成类似于螺纹升角的α角度倾斜。
如图1-图4所示:螺旋齿轴(1)穿过左侧的端盖(2)、套筒(4)、右侧的端盖(2)装配体与安装在此装配体上的蜗轮轴(5)上面的蜗轮(3)啮合,蜗轮(3)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(2)上;蜗轮(3)的环形通槽与螺旋齿轴(1)上面的小螺旋齿对齐,蜗轮(3)上面的蜗轮齿与螺旋齿轴(1)上面的螺旋通槽对齐,蜗轮(3)和螺旋齿轴(1)的倒角对齐啮合;端盖(2)内孔与螺旋齿轴(1)齿顶圆柱面形成间隙配合,端盖(2)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(3)和螺旋齿轴(1)之间的中心距,传动平稳。
如图1-图5所示:螺旋齿轴(1)为一基于传统标准螺旋齿轮的表面加工有螺旋角为α的螺旋齿的长轴,其特征在于,螺旋齿轴(1)的齿数为与之啮合的蜗轮(3)数量的整数倍,在齿形轮廓、齿距和传统标准螺旋齿轮相同的情况下,齿厚对称加大2δ1,相应地齿槽宽度就对称减小2δ1;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螺旋通槽,此螺旋通槽等分螺旋齿为若干个齿宽为D的小螺旋齿,螺旋通槽宽度等于小螺旋齿齿宽D,并且在此螺旋通槽与小螺旋齿齿面的切口加工沿齿宽方向倒角距离为δ2,沿齿厚方向倒角距离为δ1的倒角,加工制造相对容易可行,适当增加倒角尺寸使传动更加可靠。
如图6所示:蜗轮(3)为一基于一个和螺旋齿轴(1)对应的传统标准螺旋齿轮能够啮合的传统标准蜗轮,蜗轮(3)对应的传统标准蜗轮和螺旋齿轴(1)对应的传统标准螺旋齿轮的模数、法向压力角相同,蜗轮(3)的特点在于:此蜗轮(3)的齿形轮廓、齿距、齿厚以及齿槽和传统蜗轮相同,齿宽尺寸等于对应螺旋齿轴(1)上面的小螺旋齿齿宽D的3倍加2倍的螺旋齿轴(1)上面的小螺旋齿沿齿宽方向倒角距离δ2,即等于(3D+2δ2);并且在此蜗轮(3)齿宽中间对称加工环形通槽,此环形通槽槽底所在的圆柱面直径略比蜗轮(3)齿槽最内侧点所在的圆的直径小,此环形通槽宽度等于对应螺旋齿轴(1)上面的小螺旋齿齿宽D减去2倍的其沿齿宽方向倒角距离δ2即等于(D-2δ2);此蜗轮(3)齿面两端以及齿面与环形通槽的切口加工与对应螺旋齿轴(1)相同尺寸的倒角,即沿齿宽方向倒角距离为δ2,沿齿厚方向倒角距离为δ1,加工制造相对容易;在传统标准蜗轮的基础上,此蜗轮(3)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;根据工况可以适当增加蜗轮(3)的齿宽为[nD+2δ2],n>2,n为奇数,蜗轮(3)的环形通槽数量为(n-1)/2,环形通槽宽度为(D-2δ2),环形通槽等间距等分蜗轮(3)的蜗轮齿。
如图1-4所示:套筒(4)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1-4所示:端盖(2)整体为一圆盘结构,圆盘外径与套筒(4)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(4)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(2)与套筒(4)装配后,此盲孔轴线与套筒(4)上U形槽共轴线对齐,凸台径向尺寸与套筒(4)切口的径向尺寸相同,在凸台内侧是直径与套筒(4)内孔直径相等的“三角形”圆柱面,此圆柱面在装配时与套筒(4)内孔圆柱面接触,端盖(2)内孔与螺旋齿轴(1)齿顶圆柱面配合,端盖(2)端面上有4个与套筒(4)上安装盲孔对齐的安装通孔。
如图1-图5所示:端盖(2)内孔直径与螺旋齿轴(1)齿顶圆直径相等,端盖(2)内孔与螺旋齿轴(1)齿顶圆柱面形成间隙配合,套筒(4)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(2)与螺旋齿轴(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,在螺旋齿轴(1)铅垂布置时基本上不存在滑动摩擦,摩擦力很小。
工作方式:螺旋齿轴(1)相当于传统丝杠中的丝杆,端盖(2)-套筒(4)端盖(2)-蜗轮轴(5)-蜗轮(3)-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,螺旋齿轴(1)与安装在端盖(2)-套筒(4)端盖(2)-蜗轮轴(5)-蜗轮(3)-滚动轴承(6)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(3)啮合,蜗轮(3)和螺旋齿轴(1)上面的环形通槽与小螺旋齿、蜗轮齿与螺旋通槽、蜗轮倒角与螺旋齿倒角分别对齐啮合,沿螺旋线滚动,机械传动;或者电机带动螺旋齿轴(1)转动,蜗轮(3)同样沿螺旋线滚动,依靠机械咬合力把旋转运动转换为直线运动,扭矩转换为轴向推力,蜗轮(3)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就是螺旋传动的螺纹升角;蜗轮(3)的倒角与螺旋齿轴(1)的倒角配合,相互咬合,依靠机械咬合力传动,阻止了蜗轮(3)沿新螺旋齿轴(1)齿面的可能的滑动,可以适当增加倒角尺寸,传动更加可靠,加工制造相对容易可行。
蜗轮丝杠,实现了可靠的滑动摩擦非常小的螺旋传动,利用轴线与螺旋齿轴(1)轴线成类似于螺纹升角的并且与螺旋齿轴(1)螺旋角α相等且同向的角度倾斜的蜗轮(3)上面的倒角与螺旋齿轴(1)上面的倒角对齐配合,蜗轮(3)的环形通槽与螺旋齿轴(1)上面的小螺旋齿对齐,蜗轮(3)上面的蜗轮齿与螺旋齿轴(1)上面的螺旋通槽对齐,蜗轮(3)和螺旋齿轴(1)的倒角对齐啮合,阻止了轴向相对滑动,蜗轮(3)沿螺旋线滚动,依靠机械咬合力实现螺旋传动,传动平稳、可靠并且加工制造相对容易可行;端盖(2)内孔直径与螺旋齿轴(1)齿顶圆直径相等,端盖(2)内孔与螺旋齿轴(1)齿顶圆柱面形成间隙配合,套筒(4)内孔直径比螺旋齿轴(1)齿顶圆直径略大,不接触,端盖(2)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(3)和螺旋齿轴(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轴(1)螺旋齿的螺旋结构的螺旋线正交,螺旋传动的螺纹升角即螺旋齿轴(1)的螺旋角α,滑动摩擦非常小且与驱动力、轴向负荷无关,加工制造相对容易可行。
Claims (5)
1.蜗轮丝杠,包括螺旋齿轴(1)、端盖(2)、蜗轮(3)、套筒(4)、蜗轮轴(5)、滚动轴承(6);其特征在于,所述的螺旋齿轴(1)是一基于传统标准螺旋齿轮的有螺旋角为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的宽度为D的螺旋通槽,其等分螺旋齿为齿宽为D的小螺旋齿,螺旋齿轴(1)的齿形轮廓、齿距和传统的标准螺旋齿轮相同,齿厚加大2δ1,相应齿槽宽度就减小2δ1;蜗轮(3)齿宽=(3D+2δ2),其齿宽中间有宽度=(D-2δ2)的环形通槽,螺旋齿轴(1)、蜗轮(3)齿面加工沿齿宽、齿厚方向倒角距离分别为δ2、δ1的倒角;螺旋齿轴(1)与安装在端盖(2)-套筒(4)端盖(2)-蜗轮轴(5)-蜗轮(3)-滚动轴承(6)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(3)啮合,蜗轮(3)和螺旋齿轴(1)上面的环形通槽与小螺旋齿、蜗轮齿与螺旋通槽、蜗轮倒角与螺旋齿倒角分别对齐啮合,机械传动,加工制造相对容易可行,传动可靠。
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)为一基于传统标准螺旋齿轮的表面加工有螺旋角为α的螺旋齿的长轴,其特征在于,螺旋齿轴(1)的齿数为与之啮合的蜗轮(3)数量的整数倍,在齿形轮廓、齿距和对应传统标准螺旋齿轮相同的情况下,齿厚对称加大2δ1,相应地齿槽宽度就对称减小2δ1;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螺旋通槽,此螺旋通槽等分螺旋齿为若干个齿宽为D的小螺旋齿,螺旋通槽宽度等于小螺旋齿齿宽D,并且在此螺旋通槽与小螺旋齿齿面的切口加工沿齿宽方向倒角距离为δ2,沿齿厚方向倒角距离为δ1的倒角,加工制造相对容易可行,适当增加倒角尺寸使传动更加可靠。
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(3)为一基于一个和螺旋齿轴(1)对应的传统标准螺旋齿轮能够啮合的传统标准蜗轮,蜗轮(3)对应的传统标准蜗轮和螺旋齿轴(1)对应的传统标准螺旋齿轮的模数、法向压力角相同,蜗轮(3)的特点在于:此蜗轮(3)的齿形轮廓、齿距、齿厚以及齿槽和传统蜗轮相同,齿宽尺寸等于对应螺旋齿轴(1)上面的小螺旋齿齿宽D的3倍加2倍的螺旋齿轴(1)上面的小螺旋齿沿齿宽方向倒角距离δ2,即等于(3D+2δ2);并且在此蜗轮(3)齿宽中间对称加工环形通槽,此环形通槽槽底所在的圆柱面直径略比蜗轮(3)齿槽最内侧点所在的圆的直径小,此环形通槽宽度等于对应螺旋齿轴(1)上面的小螺旋齿齿宽D减去2倍的其沿齿宽方向倒角距离δ2即等于(D-2δ2);此蜗轮(3)齿面两端以及齿面与环形通槽的切口加工与对应螺旋齿轴(1)相同尺寸的倒角,即沿齿宽方向倒角距离为δ2,沿齿厚方向倒角距离为δ1,加工制造相对容易;在传统标准蜗轮的基础上,此蜗轮(3)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;根据工况适当增加蜗轮(3)的齿宽为[nD+2δ2],n>2,n为奇数,蜗轮(3)的环形通槽数量为(n-1)/2,环形通槽宽度为(D-2δ2),环形通槽等间距等分蜗轮(3)的蜗轮齿。
4.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(2)、套筒(4)、右侧的端盖(2)装配体与安装在此装配体上的蜗轮轴(5)上面的蜗轮(3)啮合,蜗轮(3)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(2)上;蜗轮(3)的环形通槽与螺旋齿轴(1)上面的小螺旋齿对齐,蜗轮(3)上面的蜗轮齿与螺旋齿轴(1)上面的螺旋通槽对齐,蜗轮(3)和螺旋齿轴(1)的倒角对齐啮合;端盖(2)内孔与螺旋齿轴(1)齿顶圆柱面形成间隙配合,端盖(2)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(3)和螺旋齿轴(1)之间的中心距,传动平稳。
5.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(2)-套筒(4)端盖(2)-蜗轮轴(5)-蜗轮(3)-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,螺旋齿轴(1)与安装在端盖(2)-套筒(4)端盖(2)-蜗轮轴(5)-蜗轮(3)-滚动轴承(6)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(3)啮合,蜗轮(3)和螺旋齿轴(1)上面的环形通槽与小螺旋齿、蜗轮齿与螺旋通槽、蜗轮倒角与螺旋齿倒角分别对齐啮合,沿螺旋线滚动,机械传动;或者电机带动螺旋齿轴(1)转动,蜗轮(3)同样沿螺旋线滚动,依靠机械咬合力把旋转运动转换为直线运动,扭矩转换为轴向推力,蜗轮(3)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就是螺旋传动的螺纹升角;蜗轮(3)的倒角与螺旋齿轴(1)的倒角配合,相互咬合,依靠机械咬合力传动,阻止了蜗轮(3)沿螺旋齿轴(1)齿面的滑动,可以适当增加倒角尺寸,传动更加可靠,加工制造相对容易可行。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910599373.8A CN110332293B (zh) | 2019-07-04 | 2019-07-04 | 蜗轮丝杠 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910599373.8A CN110332293B (zh) | 2019-07-04 | 2019-07-04 | 蜗轮丝杠 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110332293A CN110332293A (zh) | 2019-10-15 |
CN110332293B true CN110332293B (zh) | 2023-03-24 |
Family
ID=68143094
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910599373.8A Active CN110332293B (zh) | 2019-07-04 | 2019-07-04 | 蜗轮丝杠 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110332293B (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4625585A (en) * | 1985-01-09 | 1986-12-02 | Tractech, Inc. | Torque-proportioning differential with sectional housing |
JP2008267608A (ja) * | 2008-06-20 | 2008-11-06 | Takahiro Kogyo Kk | 回転伝達装置の製造方法 |
CN203130965U (zh) * | 2013-03-20 | 2013-08-14 | 浙江三凯机电有限公司 | 一种减速机的蜗杆 |
JP2015059579A (ja) * | 2013-09-17 | 2015-03-30 | Ntn株式会社 | 歯車およびこれを備えた電動アクチュエータ |
CN109578521A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-04-05 | 电子科技大学 | 新型滚动摩擦蜗轮蜗杆 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0092331B1 (en) * | 1982-03-30 | 1987-06-10 | Shuton, S.A. | Ball-screw rack device |
JPS6425551U (zh) * | 1987-08-05 | 1989-02-13 | ||
JP4659592B2 (ja) * | 2005-10-31 | 2011-03-30 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 回転直動変換装置 |
FR2953267B1 (fr) * | 2009-12-01 | 2012-08-24 | Jtekt Europe Sas | Engrenage reducteur a vis sans fin et roue tangente |
JP5345587B2 (ja) * | 2010-06-15 | 2013-11-20 | 株式会社日立製作所 | 回転直動変換機構 |
CN103062336A (zh) * | 2012-12-24 | 2013-04-24 | 台州金剑机械制造有限公司 | 一种滚动锥销蜗轮环面蜗杆传动结构 |
CN103879132B (zh) * | 2014-04-02 | 2017-01-11 | 中国电子科技集团公司第四十五研究所 | 手动或半自动工作台三维调整装置 |
JP2017032064A (ja) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | Ntn株式会社 | ボールねじおよびその製造方法 |
CN105333076A (zh) * | 2015-11-24 | 2016-02-17 | 电子科技大学 | 一种新型无螺纹结构弹性软轴螺旋传动装置 |
CN105422740B (zh) * | 2016-01-11 | 2019-04-05 | 电子科技大学 | 齿轮丝杠 |
WO2017134749A1 (ja) * | 2016-02-02 | 2017-08-10 | 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ | 波動歯車装置およびアクチュエータ |
CN205780710U (zh) * | 2016-05-27 | 2016-12-07 | 南安市威速电子科技有限公司 | 用于袜机的齿轮传动机构 |
CN106224447B (zh) * | 2016-07-28 | 2019-02-22 | 电子科技大学 | 蜗轮丝杠 |
CN106499775B (zh) * | 2016-12-29 | 2020-06-16 | 成都中良川工科技有限公司 | 一种传动减速装置 |
DE102017220127A1 (de) * | 2017-11-13 | 2019-05-16 | Zf Friedrichshafen Ag | Tragbildprüfung |
CN108194785A (zh) * | 2018-03-02 | 2018-06-22 | 电子科技大学中山学院 | 一种地区通勤大数据可视化大屏 |
CN208826103U (zh) * | 2018-10-22 | 2019-05-07 | 浙江安保龙智能安防科技有限公司 | 一种指纹解锁锁具加工用固定装置 |
CN109386581B (zh) * | 2018-12-09 | 2024-01-23 | 扬州海通电子科技有限公司 | 一种细牙自锁型滚齿丝杠 |
-
2019
- 2019-07-04 CN CN201910599373.8A patent/CN110332293B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4625585A (en) * | 1985-01-09 | 1986-12-02 | Tractech, Inc. | Torque-proportioning differential with sectional housing |
JP2008267608A (ja) * | 2008-06-20 | 2008-11-06 | Takahiro Kogyo Kk | 回転伝達装置の製造方法 |
CN203130965U (zh) * | 2013-03-20 | 2013-08-14 | 浙江三凯机电有限公司 | 一种减速机的蜗杆 |
JP2015059579A (ja) * | 2013-09-17 | 2015-03-30 | Ntn株式会社 | 歯車およびこれを備えた電動アクチュエータ |
CN109578521A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-04-05 | 电子科技大学 | 新型滚动摩擦蜗轮蜗杆 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
近似滚刀加工蜗轮的方法;赵四强;《金属加工(冷加工)》(第14期);45-46 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110332293A (zh) | 2019-10-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4289353B2 (ja) | 遊星式差動ねじ型回転−直線運動変換装置 | |
EP1859179B1 (en) | Rolling screw | |
US9360098B2 (en) | Strain wave drive with improved performance | |
US4718291A (en) | Devices for converting rotary movement into linear movement | |
CN100585220C (zh) | 齿轮机构、行星齿轮装置、旋转轴承装置、及奇异行星齿轮减速装置 | |
EP1918612A1 (en) | Planetary device for conversion between rotary motion and linear motion | |
CN103453096B (zh) | 一种能实现微小导程的滚柱丝杠副 | |
US3494215A (en) | Anti-backlash speed-reduction gearset | |
CN110332293B (zh) | 蜗轮丝杠 | |
CN105422740B (zh) | 齿轮丝杠 | |
WO2012010042A1 (zh) | 一种舵形滚轴轮弧面包络轮啮合传动结构 | |
CN210770120U (zh) | 一种用于传动装置的传动杆 | |
CN103062336A (zh) | 一种滚动锥销蜗轮环面蜗杆传动结构 | |
CN106224447B (zh) | 蜗轮丝杠 | |
CN108757865B (zh) | 传动机构和传动装置 | |
CN212536572U (zh) | 环齿螺母行星滚柱丝杠 | |
CN212536573U (zh) | 齿轮传动方式的行星滚柱丝杠 | |
CN110701269B (zh) | 一种改善滚柱受力的行星滚柱丝杠副的滚柱 | |
CN112128328A (zh) | 一种新型螺旋传动机构 | |
RU144114U1 (ru) | Устройство для преобразования вращательного движения в поступательное | |
CN113883245A (zh) | 丝杠传动机构 | |
CN218542934U (zh) | 一体式滚柱丝杠轴承副 | |
CN110219959B (zh) | 一种蜗轮 | |
CN218780715U (zh) | 双导程行星滚柱丝杠副 | |
RU2742154C1 (ru) | Подшипник с шевронными роликами |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | 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 |