[發明專利]一種具有球形滾子的蝸輪及其傳動機構

有效

• 申請號: 202110538186.6
• 申請日: 2021-05-18
• 公開（公告）號: CN113175499B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 鄧星橋;何江帆;于鑫
• 申請（專利權）人: 成都理工大學
• 主分類號: F16H1/16
• 分類號: F16H1/16;F16H55/22;F16H57/023;F16H57/04
• 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

一種具有球形滾子的蝸輪及其傳動機構，其至少包含：蝸輪，其至少具有旋轉軸線并且能夠按照圍繞該軸線的方式進行旋轉，蝸輪沿周向表面設有多個滾槽，在滾槽內安裝有滾子，滾槽是按照如下的分體部分環抱的形式限制滾子的，即滾子面向蝸輪的半球部突出于滾槽之外，從而滾子在滾槽內滾動的圓滾線與用于環抱滾子的滾槽的第一滾槽邊緣和第二滾槽邊緣的相交位置處于蝸桿向滾子施力的力線之外。滾子的與第一滾槽邊緣和第二滾槽邊緣所在的平面是與蝸桿向滾子施加壓迫作用力所在的力線彼此不正交的。

技術領域

本發明涉及機械傳動領域，尤其涉及一種具有球形滾子的蝸輪及其傳動機構。

背景技術

機械領域常用的傳動裝置或者減速器裝置較為常見的形式是蝸輪蝸桿傳動裝置，其現已廣泛應用在礦機、采油、化工廠、基建、重輕工業、軍工、仿生機器人、航天等領域當中。現有的蝸輪蝸桿傳動機構具有較大的單級傳動比，相較于普通的齒輪形傳動裝置具有較大的傳動性能，并且具有自鎖、傳動平穩等優點。現有的蝸輪與蝸桿之間由于通常采用滑動摩擦傳導受力的方式，使得蝸輪與蝸桿之間具有較大的磨損，不利于長時間工作的大型設備的壽命管理需求。因此，存在一些考慮利用滾子結構來將滑動摩擦變更為滾動摩擦來減小設備磨損的研究。

CN106239258B公開了一種蝸桿凸輪分度機構，包括蝸桿凸輪和滾子盤，蝸桿凸輪包括蝸桿和固設在蝸桿上的凸輪，該凸輪的外側開設有槽道，該槽道呈螺旋狀；該滾子盤上設有多個滾子，該多個滾子沿滾子盤的周向間隔分布，該滾子用于在槽道內運動，該槽道從一端至另一端依次設有嚙入段、第一停歇段、正弦加速運動段、等速運動段、正弦減速運動段、第二停歇段和嚙出段。該發明可以提升機構的整體運動性能，而且避免滾子在嚙入嚙出槽道時產生干涉。

CN205244327U涉及一種滾子蝸桿蝸輪傳動箱，包括傳動箱本體內設有相互嚙合的蝸輪和滾道蝸桿，滾道蝸桿上的螺旋槽內設有傳動滾子，滾道蝸桿的螺旋槽兩端設有滾子換向套，滾道蝸桿外設有傳動滾子的保護套，保護套固定在蝸桿定位蓋上，滾道蝸桿通過兩端的軸承設置在蝸桿定位蓋與傳動箱本體內。本實用新型由于采用了推動滾子式的蝸桿蝸輪傳動結構，使滾道蝸桿、蝸輪的齒槽在傳動過程中均只與傳動滾子接觸，并基本呈滾動摩擦形式，這樣與傳統的蝸桿蝸輪傳動比較，將較大的提高傳動效率，同時當滾道蝸桿、蝸輪的齒槽表面經提高硬度處理后，能有效的提高使用壽命。

現有技術中均是將滾子固定安裝至相應一體式生成的契合部位上，只能實現基本的將滑動摩擦轉換為滾動摩擦的功能，對于傳動機構不同的使用情況中滾子的受力、滾槽結構的選擇、滾槽加工方式的可變性均未涉及，無法應用至多種工況的傳動裝置的選擇當中，存在應用靈活性不足的問題。

此外，一方面由于對本領域技術人員的理解存在差異；另一方面由于發明人做出本發明時研究了大量文獻和專利，但篇幅所限并未詳細羅列所有的細節與內容，然而這絕非本發明不具備這些現有技術的特征，相反本發明已經具備現有技術的所有特征，而且申請人保留在背景技術中增加相關現有技術之權利。

發明內容

為解決上述現有技術中至少一部分不足之處，本發明提供了一種具有球形滾子的蝸輪及其傳動機構，其至少包含：蝸輪，其至少具有旋轉軸線并且能夠按照圍繞該軸線的方式進行旋轉，蝸輪沿周向表面設有多個滾槽，在滾槽內安裝有滾子，滾槽是按照如下的分體部分環抱的形式限制滾子的，即滾子面向蝸輪的半球部突出于滾槽之外，從而滾子在滾槽內滾動的圓滾線與用于環抱滾子的滾槽的第一滾槽邊緣和第二滾槽邊緣的相交位置處于蝸桿的蝸齒向滾子施力的力線之外。滾子的與第一滾槽邊緣和第二滾槽邊緣所在的平面是與蝸桿向滾子施加壓迫作用力所在的力線彼此不正交的。