CN223498604U - 环面包络蜗杆斜齿轮传动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环面包络蜗杆斜齿轮传动机构，涉及机器人技术领域，包括壳体，内部具有相连通的第一容腔和第二容腔；斜齿轮，转动设置在第一容腔；防护柱体，转动设置在第二容腔，防护柱体设有放置腔及连通第一容腔和第二容腔的避让口，防护柱体的轴线和放置腔的轴线平行且间隔设置；以及环面包络蜗杆，转动设置在放置腔，环面包络蜗杆的轴线和放置腔的轴线共线，且环面包络蜗杆至少部分显露于避让口以与斜齿轮相啮合，防护柱体转动使得环面包络蜗杆沿防护柱体的周向方向移动，以靠近或远离斜齿轮。本实用新型提供的技术方案，减小了环面包络蜗杆斜齿轮传动机构中斜齿轮与环面包络蜗杆之间的间隙。

Description

环面包络蜗杆斜齿轮传动机构

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，特别涉及一种环面包络蜗杆斜齿轮传动机构。

背景技术

环面包络蜗杆斜齿轮传动机构是一种常见的机械传动装置，用于传递两交错轴之间的运动和动力。常被用于传动比大、传动功率不大或间歇工作的场合中。斜齿轮与环面包络蜗杆在其中间平面内相当于齿轮与齿条，环面包络蜗杆又与螺杆形状相似。环面包络蜗杆斜齿轮传动机构通常两轴交错角为90°，一般是以环面包络蜗杆为主动件。工作时，斜齿轮轮齿沿着环面包络蜗杆的螺旋面作滑动和滚动。传统的环面包络蜗杆斜齿轮传动机构中，斜齿轮与环面包络蜗杆的中心距离相对固定，这种设计主要依赖加工精度来保证间隙。

但是在使用过程中，由于装配和尺寸偏差，现有的环面包络蜗杆斜齿轮传动机构中容易出现间隙，影响传动精度和稳定性。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种环面包络蜗杆斜齿轮传动机构，旨在减小环面包络蜗杆斜齿轮传动机构中斜齿轮与环面包络蜗杆之间的间隙。

为上述目的，本实用新型提出的环面包络蜗杆斜齿轮传动机构，包括：

壳体，内部具有相连通的第一容腔和第二容腔；

斜齿轮，转动设置在所述第一容腔；

防护柱体，转动设置在所述第二容腔，所述防护柱体设有放置腔及连通所述第一容腔和所述第二容腔的避让口，所述防护柱体的轴线和所述放置腔的轴线平行且间隔设置；以及

环面包络蜗杆，转动设置在所述放置腔，所述环面包络蜗杆的轴线和所述放置腔的轴线共线，且所述环面包络蜗杆至少部分显露于所述避让口以与所述斜齿轮相啮合，所述防护柱体转动使得所述环面包络蜗杆沿所述防护柱体的周向方向移动，以靠近或远离所述斜齿轮。

在一实施方式中，所述环面包络蜗杆斜齿轮传动机构还包括第一轴承，所述斜齿轮通过所述第一轴承与所述第一容腔转动连接；和/或，

所述环面包络蜗杆斜齿轮传动机构还包括第二轴承，所述环面包络蜗杆通过所述第二轴承与所述放置腔转动连接。

在一实施方式中，所述第一容腔内侧壁的表面与所述斜齿轮的外形适配；和/或，

所述第二容腔的内侧壁的表面与所述防护柱体的外形适配。

在一实施方式中，所述避让口的开口尺寸大于所述防护柱体的转动长度。

在一实施方式中，所述环面包络蜗杆斜齿轮传动机构还包括齿轮轴，所述壳体上设有与所述第一容腔相连通的输出孔，所述齿轮轴可转动的设于所述输出孔；所述齿轮轴的一端与所述斜齿轮固定连接，另一端显露于所述壳体的外侧并且设有输出位。

在一实施方式中，所述齿轮轴与所述斜齿轮为一体成型。

在一实施方式中，所述环面包络蜗杆斜齿轮传动机构还包括密封圈，设于所述输出孔内，所述齿轮轴贯穿所述密封圈。

在一实施方式中，所述环面包络蜗杆斜齿轮传动机构还包括无刷电机，设于所述壳体，用以驱动所述环面包络蜗杆转动。

在一实施方式中，所述防护柱体的一端设有与所述放置腔相连通的螺纹孔，所述无刷电机包括电机本体、与所述电机本体连接的输出轴以及套设于所述输出轴的螺纹柱，所述输出轴与所述环面包络蜗杆驱动连接，所述螺纹柱与所述螺纹孔螺纹连接。

在一实施方式中，所述壳体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体通过螺栓与所述第二壳体固定连接。

本实用新型提供的技术方案中，通过设置的壳体可以为环面包络蜗杆斜齿轮传动机构提供整体的支撑，壳体内具有相连通的第一容腔和第二容腔，可以将斜齿轮和环面包络蜗杆放置在第一容腔和第二容腔内。斜齿轮是环面包络蜗杆斜齿轮传动机构中的被动部件，环面包络蜗杆是传动机构中的主动部件，通过环面包络蜗杆与斜齿轮的啮合可以实现运动的传递。在本实施例中设置了的防护柱体，环面包络蜗杆安装在防护柱体的放置腔内，通过驱动防护柱体转动，可以使环面包络蜗杆沿着防护柱体的周向方向移动，从而靠近斜齿轮以减小间隙。可以理解的是，由于防护柱体的轴线和放置腔的轴线平行且间隔设置，当防护柱体转动时，其内部的放置腔也会随之转动，由于放置腔和环面包络蜗杆的轴线共线，环面包络蜗杆在放置腔内的位置不会改变，但防护柱体的转动会改变环面包络蜗杆相对于斜齿轮的位置，从而能够减小斜齿轮与环面包络蜗杆之间的间隙。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的环面包络蜗杆斜齿轮传动机构的实施例的立体结构示意图；

图2为本实用新型提供的环面包络蜗杆斜齿轮传动机构的实施例的剖面结构示意图；

图3为本实用新型提供的环面包络蜗杆斜齿轮传动机构的实施例的另一视角的结构示意图；

图4为本实用新型提供的环面包络蜗杆的实施例的安装结构示意图；

图5为本实用新型提供的无刷电机的实施例的立体结构示意图。

附图标号说明：

10、壳体；11、第一壳体；12、第二壳体；20、斜齿轮；30、防护柱体；40、环面包络蜗杆；50、第一轴承；60、第二轴承；70、齿轮轴；80、密封圈；90、无刷电机；91、电机本体；92、输出轴；93、螺纹柱。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部件实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

对于斜齿轮环面包络蜗杆机构，在使用过程中，斜齿轮轮齿沿着环面包络蜗杆的螺旋面作滑动和滚动。由于装配和尺寸偏差，现有的环面包络蜗杆斜齿轮传动机构中容易出现间隙，影响传动精度和稳定性。如果间隙过大，会导致传动精度下降，定位误差变大，传动效率降低。这不仅增加了能源消耗，还可能影响设备的长期运行效率。

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种环面包络蜗杆斜齿轮传动机构，通过设置带有一个偏心放置腔的防护柱体，使防护柱体与壳体转动连接，由于环面包络蜗杆的轴线与防护柱体的轴线间隔设置，驱动防护柱体绕自身轴线转动时，可以带动环面包络蜗杆朝向斜齿轮方向移动，使斜齿轮和环面包络蜗杆紧密贴合。

为了更好的理解上述技术方案，下面结合附图对上述技术方案进行详细的说明。

如图1、图2、图3所示，本实用新型提供一种环面包络蜗杆斜齿轮传动机构，包括：

壳体10，内部具有相连通的第一容腔和第二容腔；

斜齿轮20，转动设置在第一容腔；

防护柱体30，转动设置在第二容腔，防护柱体30设有放置腔及连通第一容腔和第二容腔的避让口，防护柱体30的轴线和放置腔的轴线平行且间隔设置；以及

环面包络蜗杆40，转动设置在放置腔，环面包络蜗杆40的轴线和放置腔的轴线共线，且环面包络蜗杆40至少部分显露于避让口以与斜齿轮20相啮合，防护柱体30转动使得环面包络蜗杆40沿防护柱体30的周向方向移动，以靠近或远离斜齿轮20。

在该实施例采用的技术方案中，通过设置的壳体10可以为环面包络蜗杆斜齿轮传动机构提供整体的支撑，壳体10内具有相连通的第一容腔和第二容腔，可以将斜齿轮20和环面包络蜗杆40放置在第一容腔和第二容腔内。斜齿轮20是环面包络蜗杆斜齿轮传动机构中的被动部件，环面包络蜗杆40是传动机构中的主动部件，通过环面包络蜗杆40与斜齿轮20的啮合可以实现运动的传递。在本实施例中设置了的防护柱体30，环面包络蜗杆40安装在防护柱体30的放置腔内，通过驱动防护柱体30转动，可以使环面包络蜗杆40沿着防护柱体30的周向方向移动，从而靠近斜齿轮20以减小间隙。可以理解的是，由于防护柱体30的轴线和放置腔的轴线平行且间隔设置，当防护柱体30转动时，其内部的放置腔也会随之转动，由于放置腔和环面包络蜗杆40的轴线共线，环面包络蜗杆40在放置腔内的位置不会改变，但防护柱体30的转动会改变环面包络蜗杆40相对于斜齿轮20的位置，从而能够减小斜齿轮20与环面包络蜗杆40之间的间隙。

具体的，环面包络蜗杆斜齿轮传动机构包括壳体10、斜齿轮20、防护柱体30以及环面包络蜗杆40。

壳体10通常由金属材料制成，具有足够的强度和刚度，以确保环面包络蜗杆斜齿轮传动机构的稳定性和耐用性。第一容腔用于容纳斜齿轮20，第二容腔用于容纳防护柱体30和环面包络蜗杆40。

斜齿轮20通常由耐磨材料制成，以减少磨损。斜齿轮20转动设置在第一容腔内，能够与环面包络蜗杆40啮合以实现传动效果。需要说明的是，环面包络蜗杆40的齿形设计需要与斜齿轮20的齿形相匹配，以确保良好的啮合效果。

防护柱体30用于调整环面包络蜗杆40的位置，以调节斜齿轮20与环面包络蜗杆40之间的间隙。防护柱体30设置在第二容腔内，内部设有放置腔，能够将环面包络蜗杆40放置在放置腔内。而且，防护柱体30的轴线和放置腔的轴线平行且间隔设置，环面包络蜗杆40的轴线与放置腔的轴线共线，如此，驱动防护柱体30自转时，环面包络蜗杆40与斜齿轮20的相对位置会发生改变。通过调整防护柱体30的转动角度，可以控制环面包络蜗杆40与斜齿轮20之间的间隙大小。可以理解的是，转动角度越大，斜齿轮20与环面包络蜗杆40之间的间隙越小；转动角度越小，斜齿轮20与环面包络蜗杆40之间的间隙越大。通过在防护柱体30上设置有连通第一容腔和第二容腔的避让口，可以使环面包络蜗杆40至少部分显露以与斜齿轮20啮合。防护柱体30可以一体结构，提高调节的精度，也可以是分体式结构，便于环面包络蜗杆40安装在防护柱体30的放置腔内。防护柱体30的转动可以通过外部的电机驱动，也可以通过手动转动实现，在此不做限定。为了提高可靠性，还可以在防护柱体30上设置限位机构，并在第二容腔内设置限位槽，限位槽沿防护柱体30的转动方向设有一圈，限位机构的一端和防护柱体30连接，另一端设置在限位槽内，限位槽具有沿防护柱体30的轴向相对设置的两个槽壁，限位机构远离防护柱体30的一端转动设置在限位槽，且与两个槽壁抵接，从而限制防护柱体30的横向移动。

进一步的，参照图3、图4，在本实用新型一实施例中，环面包络蜗杆斜齿轮传动机构还包括第一轴承50，斜齿轮20通过第一轴承50与第一容腔转动连接；和/或，

环面包络蜗杆斜齿轮传动机构还包括第二轴承60，环面包络蜗杆40通过第二轴承60与放置腔转动连接。

在该实施例采用的技术方案中，通过设置的第一轴承50，能够使斜齿轮20在第一容腔内平稳的转动，可以承受斜齿轮20在工作过程中产生的径向和轴向力，第一轴承50的使用可以减小斜齿轮20与壳体10之间的摩擦，提高传动效率，减小磨损，延长斜齿轮20与壳体10的使用寿命。通过设置的第二轴承60，能够使环面包络蜗杆40在放置腔内平稳转动，并且可以提供支撑，在防护柱体30转动时，使环面包络蜗杆40受力跟随放置腔沿防护柱体30的周向转动。第二轴承60的使用可以减小环面包络蜗杆40与防护柱体30之间的摩擦，提高传动效率，并且可以确保环面包络蜗杆40跟随放置腔发生位置变化，提高可靠性。

进一步的，参照图2，在本实用新型一实施例中，第一容腔内侧壁的表面与斜齿轮20的外形适配；和/或，

第二容腔的内侧壁的表面与防护柱体30的外形适配。

在该实施例采用的技术方案中，通过如此设置，可以使环面包络蜗杆斜齿轮传动机构实现更平稳且高效的转动，减少摩擦和磨损，还可以减小斜齿轮20和环面包络蜗杆40之间的间隙，提高传动精度和稳定性。

进一步的，在本实用新型一实施例中，避让口的开口尺寸大于防护柱体30的转动长度。

在该实施例采用的技术方案中，通过如此设置，可以确保环面包络蜗杆40在防护柱体30转动过程中不会受到限制，始终与斜齿轮20啮合。并且可以降低因尺寸不足导致的卡滞或损坏的可能性，从而提高环面包络蜗杆斜齿轮传动机构的可靠性。另外，在不同的工作条件下，环面包络蜗杆40可能需要不同的位置调整，较大的避让口提供了足够的空间，使得环面包络蜗杆40可以根据实际需要进行灵活调整，适应各种工作条件。

进一步的，参照图1、图3，在本实用新型一实施例中，环面包络蜗杆斜齿轮传动机构还包括齿轮轴70，壳体10上设有与第一容腔相连通的输出孔，齿轮轴70可转动的设于输出孔；齿轮轴70的一端与斜齿轮20固定连接，另一端显露于壳体10的外侧并且设有输出位。

在该实施例采用的技术方案中，通过设置的齿轮轴70可以方便的将斜齿轮20的旋转运动传递至外部设备。齿轮轴70的一端与斜齿轮20固定连接，另一端显露于壳体10的外侧，并通过输出位与外部设备连接，从而实现外部设备跟随斜齿轮20同步转动。

进一步的，在本实用新型一实施例中，齿轮轴70与斜齿轮20为一体成型。

在该实施例采用的技术方案中，通过如此设置，可以简化整体结构，提高精度和强度，并且减少了维护成本，提高环面包络蜗杆斜齿轮传动机构的可靠性和传动效率。一体化成型的齿轮轴70和斜齿轮20具有更高的强度和刚度，能够承受更大的载荷。

进一步的，参照图1、图3，在本实用新型一实施例中，环面包络蜗杆斜齿轮传动机构还包括密封圈80，设于输出孔内，齿轮轴70贯穿密封圈80。

在该实施例采用的技术方案中，通过设置的密封圈80，可以减少外界灰尘和杂质进入壳体10，保持内部清洁，提高安全性并延长环面包络蜗杆斜齿轮传动机构的使用寿命。

进一步的，参照图1、图2，在本实用新型一实施例中，环面包络蜗杆斜齿轮传动机构还包括无刷电机90，设于壳体10，用以驱动环面包络蜗杆40转动。

在该实施例采用的技术方案中，通过设置的无刷电机90，能够为环面包络蜗杆40提供旋转动力，使环面包络蜗杆40带动斜齿轮20转动，从而实现运动的传动。无刷电机90具有高效率、低噪音、长寿命等优点，可以实现对环面包络蜗杆40的精准驱动。

进一步的，参照图3、图5，在本实用新型一实施例中，防护柱体30的一端设有与放置腔相连通的螺纹孔，无刷电机90包括电机本体91、与电机本体91连接的输出轴92以及套设于输出轴92的螺纹柱93，输出轴92与环面包络蜗杆40驱动连接，螺纹柱93与螺纹孔螺纹连接。

在该实施例采用的技术方案中，无刷电机90还可以包括电机本体91、输出轴92以及螺纹柱93。在本实施例中，电机本体91是无刷电机90的主体部分，可以提供动力，输出轴92与电机本体91连接，可以传递动力以带动环面包络蜗杆40转动。螺纹柱93套设在输出轴92上，且通过螺纹孔与防护柱体30螺纹连接，可以确保环面包络蜗杆40在转动过程中防护柱体30的稳定性，减小环面包络蜗杆40在转动过程中防护柱体30松动或振动导致斜齿轮20与环面包络蜗杆40之间的间隙发生变化的情况发生，提高环面包络蜗杆斜齿轮传动机构的可靠性。

进一步的，参照图1，在本实用新型一实施例中，壳体10包括第一壳体11和第二壳体12，第一壳体11通过螺栓与第二壳体12固定连接。

在该实施例采用的技术方案中，壳体10还可以包括第一壳体11和第二壳体12。在本实施例中，第一壳体11和第二壳体12沿环面包络蜗杆40的轴线对称设置，并通过螺栓进行固定连接，使得斜齿轮20、环面包络蜗杆40以及防护柱体30的安装和拆卸更加方便，减少维护成本。

以上所述仅为本实用新型的示例性的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的技术构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种环面包络蜗杆斜齿轮传动机构，其特征在于，包括：

壳体，内部具有相连通的第一容腔和第二容腔；

斜齿轮，转动设置在所述第一容腔；

防护柱体，转动设置在所述第二容腔，所述防护柱体设有放置腔及连通所述第一容腔和所述第二容腔的避让口，所述防护柱体的轴线和所述放置腔的轴线平行且间隔设置；以及

环面包络蜗杆，转动设置在所述放置腔，所述环面包络蜗杆的轴线和所述放置腔的轴线共线，且所述环面包络蜗杆至少部分显露于所述避让口以与所述斜齿轮相啮合，所述防护柱体转动使得所述环面包络蜗杆沿所述防护柱体的周向方向移动，以靠近或远离所述斜齿轮。

2.如权利要求1所述的环面包络蜗杆斜齿轮传动机构，其特征在于，所述环面包络蜗杆斜齿轮传动机构还包括第一轴承，所述斜齿轮通过所述第一轴承与所述第一容腔转动连接；和/或，

所述环面包络蜗杆斜齿轮传动机构还包括第二轴承，所述环面包络蜗杆通过所述第二轴承与所述放置腔转动连接。

3.如权利要求1所述的环面包络蜗杆斜齿轮传动机构，其特征在于，所述第一容腔内侧壁的表面与所述斜齿轮的外形适配；和/或，

所述第二容腔的内侧壁的表面与所述防护柱体的外形适配。

4.如权利要求1所述的环面包络蜗杆斜齿轮传动机构，其特征在于，所述避让口的开口尺寸大于所述防护柱体的转动长度。

5.如权利要求1所述的环面包络蜗杆斜齿轮传动机构，其特征在于，所述环面包络蜗杆斜齿轮传动机构还包括齿轮轴，所述壳体上设有与所述第一容腔相连通的输出孔，所述齿轮轴可转动的设于所述输出孔；所述齿轮轴的一端与所述斜齿轮固定连接，另一端显露于所述壳体的外侧并且设有输出位。

6.如权利要求5所述的环面包络蜗杆斜齿轮传动机构，其特征在于，所述齿轮轴与所述斜齿轮为一体成型。

7.如权利要求5所述的环面包络蜗杆斜齿轮传动机构，其特征在于，所述环面包络蜗杆斜齿轮传动机构还包括密封圈，设于所述输出孔内，所述齿轮轴贯穿所述密封圈。

8.如权利要求1所述的环面包络蜗杆斜齿轮传动机构，其特征在于，所述环面包络蜗杆斜齿轮传动机构还包括无刷电机，设于所述壳体，用以驱动所述环面包络蜗杆转动。

9.如权利要求8所述的环面包络蜗杆斜齿轮传动机构，其特征在于，所述防护柱体的一端设有与所述放置腔相连通的螺纹孔，所述无刷电机包括电机本体、与所述电机本体连接的输出轴以及套设于所述输出轴的螺纹柱，所述输出轴与所述环面包络蜗杆驱动连接，所述螺纹柱与所述螺纹孔螺纹连接。

10.如权利要求1所述的环面包络蜗杆斜齿轮传动机构，其特征在于，所述壳体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体通过螺栓与所述第二壳体固定连接。