[發明專利]圓柱環面組合式蝸桿、傳動副及其設計和成型方法

有效

• 申請號: 202110152140.0
• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN113028029B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 葉馨欣;陳永洪;羅文軍;陳兵奎;辛棟;李平;葉曙兵;李海周
• 申請（專利權）人: 重慶大學;深圳市兆威機電股份有限公司
• 主分類號: F16H55/22
• 分類號: F16H55/22;B29C33/38;B29C45/33;B29C45/40;G06F30/17
• 代理公司: 成都瑞創華盛知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 51270
• 代理人: 鄧瑞;辜強

1.一種圓柱環面組合式蝸桿，其特征在于：所述蝸桿是由圓柱蝸桿和環面蝸桿拼接而成。

2.根據權利要求1所述的圓柱環面組合式蝸桿，其特征在于：所述蝸桿沿軸線方向由半截圓柱蝸桿和半截環面蝸桿拼接而成，且均能與配對的漸開線斜齒輪構成正確嚙合。

3.根據權利要求2所述的圓柱環面組合式蝸桿，其特征在于：所述半截圓柱蝸桿為漸開線圓柱蝸桿，其與配對的漸開線斜齒輪構成點接觸嚙合關系；所述半截環面蝸桿的齒面是以配對的漸開線斜齒輪齒面為母面并按嚙合關系展成形成的包絡面，其與配對的漸開線斜齒輪構成多齒線接觸嚙合關系。

4.根據權利要求3所述的圓柱環面組合式蝸桿，其特征在于：所述半截圓柱蝸桿與半截環面蝸桿的蝸桿頭數和旋向均相同。

5.根據權利要求3所述的圓柱環面組合式蝸桿，其特征在于：所述半截環面蝸桿的齒頂圓直徑沿軸線方向逐漸減小至與半截圓柱蝸桿的齒頂圓直徑一致。

6.一種圓柱環面組合式蝸桿傳動副，其特征在于：包括上述權利要求1-5任意一項所述的蝸桿以及與該蝸桿嚙合的漸開線斜齒輪。

7.一種圓柱環面組合式蝸桿傳動副的設計方法，包括權利要求6所述的傳動副，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，根據使用實際需求，確定傳動副的中心距a和傳動比i；

步驟2，確定配對的漸開線斜齒輪設計參數，包括齒數Z2、模數m、壓力角α、齒面螺旋角β；

步驟3，根據漸開線斜齒輪齒面方程得到齒輪齒面，通過縫合形成漸開線斜齒輪的三維精確模型；

步驟4，根據漸開線斜齒輪設計參數，確定半截圓柱蝸桿的設計參數，包括蝸桿頭數Z1、直徑系數q、導程角γ；

步驟5，根據漸開線圓柱蝸桿齒面方程得到半截圓柱蝸桿的齒面，通過縫合形成半截圓柱蝸桿的三維精確模型；

步驟6，根據漸開線斜齒輪通過包絡得到的環面蝸桿齒面方程，求解得到半截環面蝸桿的齒面，通過縫合形成半截環面蝸桿的三維精確模型；

步驟7，在三維模型中將半截圓柱蝸桿和半截環面蝸桿進行合并拼接，得到圓柱環面組合式蝸桿的三維精確模型。

8.根據權利要求7所述的設計方法，其特征在于：所述半截環面蝸桿的齒頂圓直徑沿軸線方向逐漸減小至與半截圓柱蝸桿的齒頂圓直徑一致，在三維模型中找到半截圓柱蝸桿和半截環面蝸桿在齒頂圓的相切處，以此為界限對多余部分進行修剪后完成兩部分模型的合并，得到圓柱環面組合式蝸桿的三維精確模型。