[實用新型]重載型余弦齒輪包絡環面蝸桿傳動

有效

• 申請號: 201822124074.2
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN209557585U
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 李金寬;柳在鑫;向明澤;李玲玉;廖鴻輝
• 申請（專利權）人: 西華大學
• 主分類號: F16H1/16
• 分類號: F16H1/16;F16H55/22;F16H55/06;F16H55/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種重載型余弦齒輪包絡環面蝸桿傳動，屬于機械傳動的應用領域，由余弦斜齒輪和環面蝸桿組成，余弦斜齒輪的端面齒廓為余弦齒廓，齒面為余弦螺旋面，采用硬齒面耐磨材料加工而成；環面蝸桿的兩側面分別以齒輪的相應兩側余弦螺旋面為原始母面，按照余弦斜齒輪與環面蝸桿之間的空間嚙合關系包絡而成。該實用新型傳動比大，承載能力高，易實現高精度加工，傳動可靠，使用于航空航天、海洋裝備工程、高檔數控機床、工業機器人等領域重載設備中。

技術領域

本實用新型屬于機械傳動的應用領域，尤其涉及蝸桿傳動中的重載蝸桿傳動。

背景技術

在機械傳動過程中，蝸桿傳動主要用于傳遞交錯軸之間的運動和動力，其具有較大的單級傳動比、機構緊湊、傳動平穩、噪音低、沖擊振動小等優點。蝸桿軸線與蝸輪軸線在空間交錯使得主要運動特性為相對滑動較大，共軛齒面接觸點的相對速度總大于蝸桿或蝸輪的圓周速度，齒面易產生膠合和磨粒磨損。

蝸桿傳動可以分為圓柱蝸桿傳動、環面蝸桿傳動和錐蝸桿傳動三大類。圓柱蝸桿傳動同時嚙合齒對少，承載能力不足，效率低；環面蝸桿傳動是一種體積小、嚙合性能好、多齒嚙合、承載能力高的優良傳動裝置，但是存在加工精度低等不足。錐蝸桿傳動具備承載能力高、潤滑良好、結構緊湊、制造工藝簡單等優點。現有的蝸桿傳動為蝸桿包絡蝸輪，故蝸輪齒面為復雜曲面，無法精確磨削，齒面精度低，蝸輪齒面一般需要貴重的減摩材料制作，這樣需要銅蝸輪與剛蝸桿配對嚙合，來提高抗膠合能力。

隨著科技的發展，在航空航天、海洋裝備工程、高檔數控機床、工業機器人等領域急需要一種承載能力大、精度高的重載型蝸桿傳動。因此能夠提出一種重載蝸桿傳動將大大提高蝸桿承載能力和傳動強度。

發明內容

1、本實用新型解決的技術問題是：克服現有蝸桿傳動承載能力低的缺點，提出一種具有承載能力高、精度高等優點的重載型余弦齒輪包絡環面蝸桿傳動，能夠滿足高速、重載、大功率及高效率的傳動要求。

2、本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：本實用新型提出的重載型余弦齒輪包絡環面蝸桿傳動，其傳動副由余弦斜齒輪和環面蝸桿組成，余弦斜齒輪的齒面為余弦螺旋面，采用硬齒面耐磨材料加工而成；環面蝸桿的兩側面分別以齒輪的相應兩側余弦螺旋面為原始母面，按照余弦斜齒輪與環面蝸桿之間的空間嚙合關系包絡而成。

3、進一步，所述余弦斜齒輪，其端面齒廓為余弦齒廓。

、進一步，所述余弦斜齒輪的余弦螺旋面以分度圓為界，上半部分為凸曲面，下半部為凹曲面。

、進一步，所述環面蝸桿的齒面以分度圓為界，上半部分為凹曲面，下半部為凸曲面。

6、進一步，所述余弦斜齒輪材料為高碳鉻鋼，環面蝸桿材料為中碳合金鋼。

7、本實用新型的顯著效果是：重載型余弦齒輪包絡環面蝸桿傳動保留了環面蝸桿傳動的多齒嚙合的優點。本實用新型采用余弦齒廓斜齒輪，相對于同參數的漸開線齒廓，分度圓齒厚相同，而齒頂圓齒厚減小，齒根圓齒厚增大，并且余弦曲線具有對稱性，曲線的上半部為凸曲線，下半部為凹曲線，余弦齒廓中間部分曲率半徑很大；根據空間嚙合原理包絡形成的環面蝸桿的齒廓齒頂圓齒厚減小，齒根圓齒厚增大，并且具有與余弦斜齒輪對應的凸凹曲面，這樣有利于提高接觸強度，增大傳動副的承載能力；并且凸凹曲面共軛傳動，減小了滑動率。重載型余弦齒輪包絡環面蝸桿傳動可利用高精度磨齒加工機床磨削加工，傳動副加工精度高，成本低。

附圖說明

圖1是本實用新型一種重載型余弦齒輪包絡環面蝸桿傳動嚙合示意圖；

圖2是本實用新型一種重載型余弦斜齒輪包絡環面蝸桿傳動的余弦斜齒輪；

圖3是本實用新型一種重載型余弦斜齒輪包絡環面蝸桿傳動的環面蝸桿；

圖4是同參數下余弦齒廓與漸開線齒廓相比較。