[發明專利]一種自轉驅動的蝸輪

有效

• 申請號: 202110256699.8
• 申請日: 2019-06-14
• 公開（公告）號: CN113007312B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 鄧星橋
• 申請（專利權）人: 成都中良川工科技有限公司
• 主分類號: F16H55/22
• 分類號: F16H55/22;F16H55/08
• 代理公司: 北京之于行知識產權代理有限公司 11767
• 代理人: 何志欣

本發明涉及一種自轉驅動的蝸輪，包括蝸輪本體和蝸齒，至少兩個彼此間隔的蝸齒按照分別能夠繞其自身軸線轉動的方式沿周向排列于蝸輪本體，從而在蝸輪的蝸齒與蝸桿的蝸道以滾動摩擦的方式彼此嚙合的情況下，蝸輪與蝸桿能夠基于蝸齒和蝸道的線接觸實現傳動。上述設置能夠在蝸齒與蝸桿彼此嚙合時能夠通過減少摩擦實現零件低損耗。

本發明是申請號為201910520215.9，申請日為2019年06月14日，申請類型為發明，申請名稱為一種蝸輪的分案申請。

技術領域

本發明涉及機械傳動技術領域，尤其涉及一種蝸輪。

背景技術

蝸輪蝸桿傳動用于兩軸交錯、傳動比大、傳遞功率不太大或間歇工作的場合，由于具有傳動平穩、噪音小、沖擊載荷小，且具有自鎖性等優點，作為機械傳動中的一種重要傳動方式在國防、冶金、造船、建筑、化工等行業得到廣泛的應用。然而，普通蝸桿傳動普遍具有以下顯著缺點：

普通蝸桿傳動在傳動過程中容易發生磨損，其原因在于傳動副在共軛齒面處相對運動速度總大于蝸桿圓周速度或蝸輪圓周速度，因此在任何位置接觸點的相對速度都不會為零且始終處于滑動摩擦狀態，即嚙合齒輪間有較大的相對滑動速度，從而會導致齒面的磨損、發熱和能量的消耗，這就使得普通蝸桿傳動的摩擦損耗功率大，傳動效率低，齒面磨損快，精度壽命低。

為了能夠有效地解決上述技術問題，公開號為CN109578520A的中國專利公開的一種滾動摩擦蝸輪蝸桿。其包括蝸桿、蝸輪芯、蝸輪齒柱和向心推力軸承。滾動摩擦蝸輪蝸桿的形式把傳動標準蝸輪的齒去掉，取而代之的是在去掉蝸輪齒之后的新型的蝸輪芯上面安裝蝸輪齒柱；蝸桿可以采用傳統的圓柱蝸桿，或者采用環面蝸桿以增加重合度，提高承載力。蝸輪齒柱和蝸桿齒面是線接觸，蝸輪齒柱通過向心力推力軸承安裝在蝸輪芯上面的沉孔，環形陣列分布，蝸桿傳動通過滾動摩擦推動蝸輪齒柱轉動，蝸輪齒柱通過向心推力軸承帶動蝸輪芯轉動，實現了滾動摩擦的蝸輪蝸桿傳動。

公開號為CN109578521A的中國專利公開的新型滾動摩擦蝸輪蝸桿。包括蝸輪芯，端蓋，蝸輪齒柱，向心推力軸承，蝸桿，螺栓，螺母；其形式為在對應于傳統標準蝸輪的一個整體形狀為圓柱環形的蝸輪芯上面安裝環形陣列分布的蝸輪齒柱，以代替傳統標準蝸輪；蝸輪齒柱和蝸桿齒面是線接觸，環形陣列分布的所有的蝸輪齒柱的回轉中心線通過對應傳統標準蝸輪分度圓及其圓心并且和蝸桿的軸線共面；蝸桿轉動通過滾動摩擦依次推動蝸輪齒柱，蝸輪芯、端蓋轉動，實現了一種加工制造相對簡單容易的新型滾動摩擦的蝸輪蝸桿傳動裝置。

例如，公開號為CN102338195B的中國專利公開的一種滾珠蝸輪蝸桿傳動副，蝸輪的傳動嚙合面上等距分布深溝滾珠軌道，深溝滾珠軌道連接滾珠循環通道，滾珠能夠在深溝滾珠軌道和滾珠循環通道中循環滾動；蝸桿外圓嚙合面上有螺旋滾珠軌道，蝸輪蝸桿通過滾珠嚙合傳動。本發明將傳統蝸輪蝸桿之間的齒牙滑動摩擦變成滾珠的滾動摩擦，滾珠蝸桿轉動時，滾珠蝸輪上只有嚙合部分的滾珠及其所在循環通道中的滾珠參與循環，因此傳動過程中磨損大大減小，傳動效率得以很大提高。本發明除了具備傳統蝸輪蝸桿優點之外，還具有磨損小、壽命長、效率高、能耗低的優勢。采用弧面滾珠蝸桿時，有多行滾珠同時嚙合，可用于承載力大的重型設備。

此外，蝸桿傳動為了在嚙合齒廓之間形成潤滑油膜，避免因輪齒摩檫發熱膨脹而卡死，其共軛齒的兩個非工作齒廓之間必須留有間隙，此間隙稱為齒側間隙，簡稱側隙。為保證蝸桿副正常的嚙合和傳動此側隙通常用以儲藏潤滑油并用來補償傳動所產生的熱變性、彈性變形、制造和安裝誤差等。但是，在需要正反轉的傳動中，齒側間隙的存在會產生齒間沖擊，同時影響齒輪傳動的平穩性。上述蝸輪蝸桿傳動的技術問題難以滿足現代工業中高精度、高效率和低能耗的傳動要求，例如工業機器人、數控機床、印刷設備、自動火炮和雷達等系統中的傳動裝置，這些傳動裝置都部件要求高效率，還要求高精度和高壽命。