CN205446560U - 一种螺旋杆滚轴动力传输系统 - Google Patents

Abstract

一种螺旋杆滚轴动力传输系统，是由通过连轴器连接动力输入装置的螺旋杆机构，与螺旋杆机构相连用于输出旋转动力的动力输出机构构成，螺旋杆机构有一端与连轴器相连并被支撑在螺旋杆机构上的轴杆，一体形成在轴杆上用于驱动动力输出机构的螺旋结构；动力输出机构有由底盘和一体形成在底盘的外周边且向上凸出的凸边构成的外套，设置在外套的底盘上用于输出旋转力的滚轴，均匀地分布在滚轴和凸边之间且两侧分别能够旋转地嵌入在滚轴的外周面上和凸边的内周面上的若干个滚动部件，外套的凸边上对应螺旋结构形成有能够嵌入螺旋结构的开口，滚动部件在开口处与轴杆上的螺旋结构相啮合，底盘和滚轴的中心形成有相贯通的轴孔。本实用新型运转效率高、噪音小，发热低。

Description

一种螺旋杆滚轴动力传输系统

技术领域

本实用新型涉及一种动力传输系统。特别是涉及一种采用滚珠或滚柱取代传统齿轮上边固定齿的螺旋杆滚轴动力传输系统。

背景技术

传统减速装置多为齿轮或蜗轮蜗杆结构，靠啮合的齿轮传导动力、输出功率。其加工制作比较繁琐，要求精度高。齿轮、蜗轮蜗杆减速装置，由于转动中齿与齿接触面不断变化，导致局部压强、啮合程度不同，很难设计出能持续保持最佳工作状态。蜗轮蜗杆更是如此，为争取更高效率，加工蜗轮的刀具应尽量和蜗杆相同参数。这就意味生产一种蜗轮，需要特定一套刀具。成本将是天价，工业化生产也不可能这安排。所以多数使用通用刀具，这样加工出来的产品难免有很多瑕疵：传输效率低、加工成本高、噪音大、高发热、磨损严重。很多蜗轮蜗杆减速装置，使用几个月后，间隙、回差变大，导致效率大打折扣。从而带来更大噪音、发热。这些问题是齿轮传动不可回避的通病，只有靠更精细的加工技术，更好的润滑技术来适当弥补。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种运转效率高、噪音小，发热低的螺旋杆滚轴动力传输系统。

本实用新型所采用的技术方案是：一种螺旋杆滚轴动力传输系统，是由通过连轴器连接动力输入装置的螺旋杆机构，与所述的螺旋杆机构相连用于做功输出旋转动力的动力输出机构构成，其中，所述的螺旋杆机构包括有一端与所述的连轴器相连并被支撑在所述螺旋杆机构上的轴杆，一体形成在轴杆上用于驱动动力输出机构旋转做功的螺旋结构；所述的动力输出机构包括有由底盘和一体形成在底盘的外周边且向上凸出的凸边构成的外套，设置在外套的底盘上用于输出旋转力的滚轴，以及均匀地分布在所述滚轴和所述的凸边之间且两侧分别能够旋转地嵌入在所述滚轴的外周面上和凸边的内周面上的若干个滚动部件，所述外套的凸边上对应所述的螺旋结构形成有能够嵌入螺旋结构的开口，所述的滚动部件在所述的开口处与所述轴杆上的螺旋结构相啮合用于驱动所述滚轴旋转做功，所述底盘和滚轴的中心形成有相贯通的用于插入输出轴的轴孔。

所述的底盘的开口的两侧对称的形成有能够贯穿所述轴杆的贯通孔。

所述的底盘的开口的两侧对称的形成有能够支撑所述轴杆的凹槽。

所述的螺旋杆机构还包括有螺旋杆支架，所述螺旋杆支架为Π型结构，所述Π型结构的两个侧臂上对称地形成有能够贯穿轴杆的轴杆孔。

所述的位于滚轴和凸边之间滚动部件是由若干个滚珠构成，或是由若干个滚柱构成。

当所述的滚动部件是由若干个滚珠构成时，所述的滚轴的外周面上沿圆周等间隔地形成有一圈能够嵌入若干个滚珠的滚珠嵌入槽孔，所述的外套的凸边的内周面上对应所述滚轴外周面上一圈滚珠嵌入槽孔形成有能够引导滚珠滚动的第一导向槽。

当所述的滚动部件是由若干个滚柱构成时，所述的滚轴的外周面上沿圆周等间隔地形成有一周能够嵌入若干个滚柱的滚柱嵌入槽，所述的外套的凸边的内周面上对应所述滚轴外周面上的一周滚柱嵌入槽形成有能够引导滚柱滚动的第二导向槽。

本实用新型的一种螺旋杆滚轴动力传输系统，由于动力传输过程中始终处在滚动摩擦状态下，运转效率高、噪音小，发热低。本实用新型加工容易，生产成本大大降低。由于滚动摩擦且部件随机变换介入工作的角度和应力面，磨损降低很多。不需要特殊、复杂的刀具，不需要昂贵专用机床。

本实用新型因为零部件外形简单易加工，降低成本的同时又特别方便使用特殊材料制作。如高硬度合金、陶瓷等等。特别适合用于高温高压、高盐高湿、高腐蚀及要求低噪音的场合。比如：航天航空、化工深海。使用陶瓷制造甚至可以工作在无润华的特殊环境中。高速飞行器、潜艇等领域能有更好用途。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例的整体结构示意图；

图2是本实用新型中螺旋杆机构第一实施例的结构示意图；

图3是本实用新型中动力输出机构的结构示意图；

图4是本实用新型第二实施例的整体结构示意图；

图5是本实用新型中螺旋杆机构第二实施例的结构示意图；

图6是图5中螺旋杆支架的结构示意图；

图7是本实用新型中外套第一实施例的结构示意图；

图8是本实用新型中外套第二实施例的结构示意图；

图9是本实用新型中嵌入有滚珠的滚轴结构示意图；

图10是本实用新型中形成有滚珠嵌入槽孔的滚轴结构示意图；

图11是本实用新型中外套的结构示意图；

图12是本实用新型中外套第一实施例的内部结构示意图；

图13是本实用新型中外套第二实施例的内部结构示意图；

图14是本实用新型中嵌入有滚柱的滚轴结构示意图；

图15本实用新型中形成有滚柱嵌入槽的滚轴结构示意图；

呼16是本实用新型中外套第三实施例的内部结构示意图；

图17是本实用新型中外套第四实施例的内部结构示意图。

图中

1：连轴器2：螺旋杆机构

21：轴杆22：螺旋结构

23：螺旋杆支架24：轴杆孔

3：动力输出机构31：滚轴

311：轴孔312：滚珠嵌入槽孔

313：滚柱嵌入槽32：滚动部件

321：滚珠322：滚柱

33：外套331：底盘

332：凸边333：开口

334：贯通孔335：凹槽

336：第一导向槽337：第二导向槽

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型的一种螺旋杆滚轴动力传输系统做出详细说明。

本实用新型的一种螺旋杆滚轴动力传输系统，用一种采用滚珠或滚柱取代传统齿轮上边固定齿的动力传输系统，如图1、图2、图3、图11所示，是由通过连轴器1连接动力输入装置(如电机等)的螺旋杆机构2，与所述的螺旋杆机构2相连用于做功输出旋转动力的动力输出机构3构成，其中，所述的螺旋杆机构2包括有一端与所述的连轴器1相连并被支撑在所述螺旋杆机构2上的轴杆21，一体形成在轴杆21上用于驱动动力输出机构3旋转做功的螺旋结构22；所述的动力输出机构3包括有由底盘331和一体形成在底盘331的外周边且向上凸出的凸边332构成的外套33，设置在外套33的底盘331上用于输出旋转力的滚轴31，以及均匀地分布在所述滚轴31和所述的凸边332之间且两侧分别能够旋转地嵌入在所述滚轴31的外周面上和凸边332的内周面上的若干个滚动部件32，所述外套33的凸边332上对应所述的螺旋结构22形成有能够嵌入螺旋结构22的开口333，所述的滚动部件32在所述的开口333处与所述轴杆21上的螺旋结构22相啮合用于驱动所述滚轴31旋转做功，所述底盘331和滚轴31的中心形成有相贯通的用于插入输出轴的轴孔311。

如图7所示，所述的底盘331的开口333的两侧对称的形成有能够贯穿所述轴杆21的贯通孔334。

如图8所示，所述的底盘331的开口333的两侧对称的形成有能够支撑所述轴杆21的凹槽335。

如图4、图5、图6所示，所述的螺旋杆机构2还包括有螺旋杆支架23，所述螺旋杆支架23为Π型结构，所述Π型结构的两个侧臂上对称地形成有能够贯穿轴杆21的轴杆孔24。

如图9、图14所示，所述的位于滚轴31和凸边332之间滚动部件32是由若干个滚珠321构成，或是由若干个滚柱322构成。

如图9、图10、图12、图13所示，当所述的滚动部件32是由若干个滚珠321构成时，所述的滚轴31的外周面上沿圆周等间隔地形成有一圈能够嵌入若干个滚珠321的滚珠嵌入槽孔312，所述的外套33的凸边332的内周面上对应所述滚轴31外周面上一圈滚珠嵌入槽孔312形成有能够引导滚珠321滚动的第一导向槽336。

如图14、图15、图16、图17所示，当所述的滚动部件32是由若干个滚柱322构成时，所述的滚轴31的外周面上沿圆周等间隔地形成有一周能够嵌入若干个滚柱322的滚柱嵌入槽313，所述的外套33的凸边332的内周面上对应所述滚轴31外周面上的一周滚柱嵌入槽313形成有能够引导滚柱322滚动的第二导向槽337。

本实用新型的一种螺旋杆滚轴动力传输系统，依靠滚珠(滚柱)传导螺旋杆动力，推动滚轴转动，从而达到能量传递。周知，轴承是机械传动中损耗最小的部件，所以在机械设计里，需要减少摩擦力的地方都使用它。本实用新型正是充分利用了这一特性：滚轴部分基本等同于一个轴承芯，螺旋杆的推送力使滚轴上的滚珠(滚柱)在参与能量传递前跟随转动时，自适应的调整状态，在摩擦力最小和最大传导接触面的情况下介入动力传递。由于始终处在滚动摩擦状态下，运转效率高、噪音小，发热低。制造成本是普通蜗轮蜗杆的几分甚至几十分之一，使用寿命确是它的数倍乃至几十倍。属于传动领域颠覆性革命设计，思路完全超越传统意义上的齿轮传动理念。

本实用新型的一种螺旋杆滚轴动力传输系统的传动过程是(以滚珠为例)：轴杆21旋转，从而使螺旋结构22驱动滚珠321做环形运动，由于外套33和滚轴31上有约束滚珠321位移的滚珠嵌入槽孔312和第一导向槽336限制(滑配合)，滚轴上的滚珠嵌入槽孔312限制了滚珠单独移动，所以滚轴31被带动做圆周转动。

对本实用新型的一种螺旋杆滚轴动力传输系统做过破坏性试验：调整螺旋杆机构与动力输出机构的间隙，使机构“临界堵转”，用强力电机驱动螺旋杆机构高速运转。动力输出机构中的外套、滚轴都是高分子材质，轴杆、螺旋结构为铝合金，滚珠为标准轴承滚珠。20分钟后查验，轴杆上的螺旋结构，轴杆温度50-60度，无法察觉磨损，仍然维持堵转状态。现有的普通蜗轮蜗杆减速机，在这种暴力破坏下，升温会很高，装置也不会再是堵转状态，容易转动，说明部件产生了磨损。并且，本实用新型中既使滚珠磨损，只需换一套滚珠，而蜗轮蜗杆若涡轮损坏，变速器几乎没有维修的意义。一只涡轮占减速机60-80％成本。再有蜗杆肯定同时磨损，只换涡轮会加速再次损坏，本实用新型的一种螺旋杆滚轴动力传输系统完全没有这方面顾虑。

Claims (7)

1.一种螺旋杆滚轴动力传输系统，其特征在于，是由通过连轴器(1)连接动力输入装置的螺旋杆机构(2)，与所述的螺旋杆机构(2)相连用于做功输出旋转动力的动力输出机构(3)构成，其中，所述的螺旋杆机构(2)包括有一端与所述的连轴器(1)相连并被支撑在所述螺旋杆机构(2)上的轴杆(21)，一体形成在轴杆(21)上用于驱动动力输出机构(3)旋转做功的螺旋结构(22)；所述的动力输出机构(3)包括有由底盘(331)和一体形成在底盘(331)的外周边且向上凸出的凸边(332)构成的外套(33)，设置在外套(33)的底盘(331)上用于输出旋转力的滚轴(31)，以及均匀地分布在所述滚轴(31)和所述的凸边(332)之间且两侧分别能够旋转地嵌入在所述滚轴(31)的外周面上和凸边(332)的内周面上的若干个滚动部件(32)，所述外套(33)的凸边(332)上对应所述的螺旋结构(22)形成有能够嵌入螺旋结构(22)的开口(333)，所述的滚动部件(32)在所述的开口(333)处与所述轴杆(21)上的螺旋结构(22)相啮合用于驱动所述滚轴(31)旋转做功，所述底盘(331)和滚轴(31)的中心形成有相贯通的用于插入输出轴的轴孔(311)。

2.根据权利要求1所述的一种螺旋杆滚轴动力传输系统，其特征在于，所述的底盘(331)的开口(333)的两侧对称的形成有能够贯穿所述轴杆(21)的贯通孔(334)。

3.根据权利要求1所述的一种螺旋杆滚轴动力传输系统，其特征在于，所述的底盘(331)的开口(333)的两侧对称的形成有能够支撑所述轴杆(21)的凹槽(335)。

4.根据权利要求1所述的一种螺旋杆滚轴动力传输系统，其特征在于，所述的螺旋杆机构(2)还包括有螺旋杆支架(23)，所述螺旋杆支架(23)为Π型结构，所述Π型结构的两个侧臂上对称地形成有能够贯穿轴杆(21)的轴杆孔(24)。

5.根据权利要求1所述的一种螺旋杆滚轴动力传输系统，其特征在于，所述的位于滚轴(31)和凸边(332)之间滚动部件(32)是由若干个滚珠(321)构成，或是由若干个滚柱(322)构成。

6.根据权利要求5所述的一种螺旋杆滚轴动力传输系统，其特征在于，当所述的滚动部件(32)是由若干个滚珠(321)构成时，所述的滚轴(31)的外周面上沿圆周等间隔地形成有一圈能够嵌入若干个滚珠(321)的滚珠嵌入槽孔(312)，所述的外套(33)的凸边(332)的内周面上对应所述滚轴(31)外周面上一圈滚珠嵌入槽孔(312)形成有能够引导滚珠(321)滚动的第一导向槽(336)。

7.根据权利要求5所述的一种螺旋杆滚轴动力传输系统，其特征在于，当所述的滚动部件(32)是由若干个滚柱(322)构成时，所述的滚轴(31)的外周面上沿圆周等间隔地形成有一周能够嵌入若干个滚柱(322)的滚柱嵌入槽(313)，所述的外套(33)的凸边(332)的内周面上对应所述滚轴(31)外周面上的一周滚柱嵌入槽(313)形成有能够引导滚柱(322)滚动的第二导向槽(337)。