专利名称：实现精密传动的蜗轮蜗杆副的制作方法
技术领域：
本发明涉及一组能够实现精密蜗杆传动的零部件，更具体地说，它涉及一 种能够实现精密传动的蜗轮蜗杆副。
技术背景蜗轮蜗杆传动副广泛应用于空间交叉轴回转运动的传递，其历史悠久，种 类繁多。在绝大多数情况下，两轴在空间相互垂直，其中一类是用于传递动力，例如各类减速器，其设计主要追求提高承载能力，提高传动效率；另一类是 用于传递运动，例如多种机床、回转台、分度装置、读数装置……等。大多 属于蜗轮蜗杆精密传动，这类蜗轮蜗杆传动副要求更高的传动精度，精度保持 耐久；方便、合理地调整齿侧间隙以减小反向回差；装配方便，以及制造简单， 成本降低。为此，这类蜗轮蜗杆精密传动副在结构设计、材料选择及热处理、 齿形加工工艺及装备等诸方面，涉及问题很多，解决方法各异，归纳来看仍有 不少问题值得改进。1. 现有蜗轮蜗杆传动副常采用结构简单的线性蜗杆为工作蜗杆，例如阿 基米德蜗杆、法向直廓蜗杆、渐开线蜗杆，与其相应配对啮合传动的蜗轮齿面 则与不同工作蜗杆齿面——对应保持共辄。即切制蜗轮的蜗轮滚刀、剃齿刀等刀刃必须位于与工作蜗杆齿面完全相同 的刀具基本蜗杆产形表面上，因此蜗轮滚刀、剃齿刀等是为专用刀具，故刀具 品种增多，成本提高。2. 在常用线性蜗杆构成的传动副中，与其啮合的蜗轮均不能磨削，这意味 着蜗轮的精加工只能依靠精滚、弟"珩、研等手段达到精度要求，限制了传动 副釆用淬火钢材料及热处理手段，因而蜗轮材料多采用铜合金等，不仅消耗有 色金属，且对精度耐久保持不利。3. 精密蜗杆传动要求精确微量传动，常要求调整或消除侧隙减小回差，现 行结构主要有三种1) 沿蜗轮径向调整中心矩，调整方便、简单，但破坏了共辄齿面接触状况， 影响精度及寿命；2) 釆用双片蜗4仑相对周向调整；3 )采用双导程变齿厚蜗杆轴向调整，相应加工蜗轮的双导程专用滚刀设计、 制造更复杂、价格昂贵。 发明内容本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的问题，提供了 一种供精密传动和可调节齿间隙的实现精密传动的蜗轮蜗杆副。为解决上述技术问题，首先提供实现精密传动的蜗杆，为此采用了如下技术方案予以实现所述的蜗杆是一个由两个几何要素相同对称设置的锥形蜗杆所组成的双锥形蜗杆，两个锥形蜗杆的小端相对放置，两个锥形蜗杆小端的端 面分别到蜗轮与双锥形蜗杆回转轴线垂直的对称线的距离相等，安装后的双锥形蜗杆分别与蜗轮对称线两侧齿面同时直线接触连接，满足公式A=Rbl+Rb2,其 中A—双锥形蜗杆与蜗轮的中心距，Rw—蜗轮基圓半径，Rb2—双锥形蜗杆基圓 半径，双锥形蜗杆工作齿面是渐开螺旋面。 确定双锥形蜗杆的几何要素为与蜗轮旋向一致； X=Pbl, Pw为蜗轮基圓螺旋角； 与Pn相等，即Pn0=:rmncos otn，其中Pn— oc —蜗轮法向分度圆压力角；1) 头数i.2) 旋向.3) 基圓螺旋升角人.4) 法向齿距Pn。. 蜗轮法向齿距，mn—蜗轮法向模数,)基圓半径Rb2.尸— 0力26)轴向齿距P。.A =尸,w07 )螺旋齿部分长度8) 小端直径Dl 径为d的钻孔结构时，Di可加大d;9) 齿顶锥面锥顶半角5.10) 齿槽深h.11) 工作侧内凹角|U.12) 非工作侧齿背角Tl.13) 基圓柱上对应蜗杆小端齿厚b。. b。= mn;14) 双锥形蜗杆小端距离2B. B> pmi 点的曲率半径。L产(2. 5-3 ) P。；D产2Rb2+0. 5mn，当蜗轮齿槽根部采用直5=2 0。；h= ( 2. 5-2. 6 ) mn; |a=10。；r|=2an,对于标准系列齿轮，ti=40°;p^为蜗轮渐开线齿形起始技术方案中所述的的双锥形蜗杆工作面S 2是按基圓柱直径为基圆螺旋升角为X,直紋渐开螺旋面的几何要素进行磨制的工作面S2;所述的双 锥形蜗杆是采用钢质材料并进行淬火处理而制成的双锥形蜗杆；通过改变P b2能够改变轴交叉角的大小，即实现精密传动的蜗轮蜗杆的两根轴是处于非垂直 交叉的交叉轴。为解决上述技术问题，再提供实现精密传动的蜗轮，为此采用了如下技术方案予以实现所述的蜗轮为渐开线斜齿轮，渐开线斜齿轮工作齿面与双锥形 蜗杆工作齿面同是渐开螺旋面，渐开线斜齿轮是由两片成转动连接的第 一薄斜 片齿轮和第二薄片斜齿轮组成。装配后第 一薄片斜齿轮的齿右侧面和双锥形蜗 杆的两锥形蜗杆的齿左侧面接触连接，第二薄片斜齿轮的齿左侧面和双锥形蜗杆的两锥形蜗杆的齿右侧面接触连接，满足公式A=RM+Rb2,其中A—双锥形蜗杆与渐开线斜齿轮的中心距，Rb2—双锥形蜗杆基圓半径。第一薄片斜齿轮上通过螺紋固定安装四个相同的一端加工有螺紋通孔的第 一凸耳，第二薄片斜齿轮上通过螺紋固定安装四个相同的一端加工有通孔的第 二凸耳，第一凸耳与第二凸耳在第一薄片斜齿轮和第二薄片斜齿轮上为均布， 螺钉装在第一凸耳一端的螺紋孔里，外螺母、内螺母安装在螺^"的左端。弹簧 的一端勾在第二凸耳一端的通孔上，另一端勾在螺4丁右端的通孔上。确定渐开线斜齿轮的几何要素为1)齿数Zi. 根据传动比确定；2 )旋向. 与双锥形蜗杆旋向一致；3 )基圓螺旋升角、.、=P b2， P b2为双锥形蜗杆基圆螺旋角；4) 法向齿距P。. 与双锥形蜗杆法向齿距P。。相等，Pn=Trmncosan,其 中mn—渐开线斜齿轮法向模数，cu—渐开线斜齿轮法向分度圆压力角；5) 基圓半径Rm. w 二Z,m"cosa,w 2a t—渐开线斜齿轮端面压力角；6) 法向分度圆压力角ocn. 按照国家标准确定a,20。；7 )法向模凄t mn. 4姿照照国家标准确定mn=4mm;8)渐开线斜齿轮工作面i:公法线长度w.『=(『+△『> ， r、 AW'按公 法线长度表格查阅。技术方案中所述的渐开线斜齿轮的齿槽根部钻有利于双锥形蜗杆增加外径 扩大工作面而不致产生槽底干涉的直径为d的通透小孔；所述的渐开线斜齿轮 是采用钢质材料并进行淬火处理和齿面精密磨削而制成的渐开线斜齿轮；通过 变化P bl能够改变轴交叉角的大小，即实现精密传动的蜗轮蜗杆的两根轴是处于 非垂直交叉的交叉轴。与现有技术相比本发明的有益效果是1. 本发明从根本上解决了实现精密传动的蜗轮蜗杆副采用淬硬钢、精密磨 齿工艺遇到的问题，对提高传动精度、耐久性、降低成本有益；2. 本发明在装配时，双锥形蜗杆可从径向装配，但不能轴向装配，渐开线 斜齿轮径向、轴向装配均可；3. 本发明所述的蜗杆即是渐开线斜齿轮，故不存在加工、装配中心平面偏移误差(Ag );4.本发明通过变化Pw、 Pb2可改变轴交叉角，即此种传动形式也可用于非 垂直交叉的交叉轴传动。
下面结合附图对本发明作进一步的说明图1是双锥形蜗杆与可消除齿间隙的渐开线斜齿轮直线接触精密传动副结 构示意图；图2-a是可消除齿间隙的由两片能够相对转动的薄片斜齿轮组成的渐开线 杀+齿轮的主3见图；图2-b是在图2-a中A-A位置的阶梯旋转剖视图；图3是双锥形蜗杆与渐开线斜齿轮的回转轴线垂直交叉及其啮合齿直线接 触的共轭齿面S! 、 S 2均为右旋渐开螺旋面的形状示意图；图4是说明组成双锥形蜗杆两个几何要素相同对称放置的锥形蜗杆中的一 个锥形蜗杆几何要素配置情况主视图上的全剖视图；图中l.第一薄片斜齿轮，2.第二薄片斜齿轮，3.第一凸耳，4.第二凸耳， 5.螺钉，6.外螺母，7.内螺母，8.弹簧，Dl双锥形蜗杆小端直径，Li.锥形蜗杆 螺旋齿部分长度，S.齿顶锥面锥顶半角，L双锥形蜗杆基圆螺旋升角，L渐开 线斜齿轮基圓螺旋升角，P 。.双锥形蜗杆法向齿距，P。.双锥形蜗杆轴向齿距， Rb2.双锥形蜗杆基圓半径，Rw.渐开线斜齿轮基圓半径，n.双锥形蜗杆工作侧内 凹角，n.双锥形蜗杆非工作侧齿背角，h.双锥形蜗杆齿槽深，b。,基圓柱上对 应蜗杆小端齿厚，2B.双锥形蜗杆小端距离，ov渐开线斜齿4仑角速度，《2.双锥 形蜗杆角速度，PbL渐开线斜齿轮基圓螺旋角，Pb2.双锥形蜗杆基圓螺旋角，q.啮合面，Sl渐开线斜齿轮齿面，双锥形蜗杆齿面，ml.齿面1^与1:2的直线接触线，A.双锥形蜗杆与渐开线斜齿轮的中心距，Re.渐开线斜齿轮顶圆半 径，Ri.渐开线斜齿轮根圓半径，R.渐开线斜齿轮分度圆半径。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细的描述参阅图1与图4,具体说明可提供精密传动、能够调节齿侧间隙的双锥形 蜗杆、蜗轮(渐开线斜齿轮)传动副。所述的蜗杆是设置成由两个几何要素完 全相同的对称设置的锥形蜗杆所组成的双锥形蜗杆，这两个锥形蜗杆的回转轴 线共线。两个锥形蜗杆的小端相对放置，两个锥形蜗杆小端的端面分别到蜗轮 与双锥形蜗杆回转轴线垂直的对称线的距离相等，皆为B。所述的组成双锥形 蜗杆的两个锥形蜗杆，相当于在两个相同的具有一定锥度的(齿顶锥面锥顶半 角5=20。)基础圓台上按一定的旋向(本发明指的是右旋向)与螺距缠绕头数i 为1的齿高为h的螺旋齿，锥形蜗杆小端直径为D"螺旋齿部分的长度为L,。安装后的双锥形蜗杆分别与渐开线斜齿轮对称线(该对称线就是与双锥形蜗杆回转轴线垂直的对称线)两侧齿面同时直线接触连接，满足公式A:Rbi + Rb2所确定的关系，其中A—双锥形蜗杆与渐开线斜齿轮的中心距，Rbl—渐开线斜齿轮 基圆半径，Rb2—双锥形蜗杆基圆半径。双锥形蜗杆工作齿面是渐开螺旋面。 确定双锥形蜗杆的几何要素为与蜗轮旋向一致； X=ebl, P^为蜗轮基圓螺旋角； 与Pn相等，即Pn。=7imncos an,其中Pn— a n—蜗轮法向分度圆压力角；1) 头数i.2) 旋向.3) 基圆螺旋升角L4) 法向齿距Pn。. 蜗轮法向齿距，mn—蜗轮法向模数5) 基圆半径Rb2.6) 轴向齿距P。.7 )螺旋齿部分长度Li. 8)小端直径D.^>2 =.尸 w0 0L产(2. 5-3 ) P。；Df2Rb2+0. 5mn，当渐开线斜齿轮齿槽根部采用直径为d钻孔结构时，Di可加大d;9) 齿顶锥面锥顶半角10) 齿槽深h.11 )工作侧内凹角|a.12) 非工作侧齿背角n.13) 基圆柱上对应蜗杆小端齿厚b。14) 双锥形蜗杆小端距离2B. 齿形起始点的曲率半径。S=20。；h= ( 2. 5-2. 6 ) mn; ju=10。；r|=2an，对于标准系列齿轮，r|=40°; b0= m ;B>pmin, Pnun为渐开线斜齿轮渐开线所述的双锥形蜗杆工作面S 2是按基圆柱直径为 X,直紋渐开螺旋面的几何要素进行磨制的工作面S基圓螺旋升角为一般的蜗轮蜗杆传动副的两传动轴的回转轴线只能是处于空间垂直交叉状 态。本发明所述的双锥形蜗杆与渐开线斜齿轮的回转轴线处于空间交叉，能够 通过改变，b2(一eb:为双锥形蜗杆基圆螺旋角)来改变两者轴线，叉角,的大小日,垂直交叉的两根轴，又可以是处于空间非垂直交叉的交叉轴，充分体现出本发 明的优越性。参阅图2-a与图2-b,本发明所述的蜗轮为渐开线斜齿轮，渐开线斜齿轮工作齿面与双锥形蜗杆工作齿面同是渐开螺旋面。渐开线斜齿轮是由两片成转 动连接的第一薄片斜齿轮1和第二薄片斜齿轮2组成。装配后第一薄片斜齿轮 1的齿右侧面和双锥形蜗杆的两锥形蜗杆的齿左侧面接触连接，第二薄片斜齿轮2的齿左侧面和双锥形蜗杆的两锥形蜗杆的齿右侧面接触连接，满足公式 A-Rw+Rb2所确定的关系，其中A—双锥形蜗杆与渐开线斜齿轮的中心距，Rbl— 渐开线斜齿轮基圓半径，Rb2—双锥形蜗杆基圆半径。渐开线斜齿轮这种结构用 于调整或消除啮合间隙。所述的第一薄片斜齿轮1的轮毂是一长圆筒件，圓筒内加工有键槽。第一 薄片斜齿轮l的轮辐上均匀设置有四个相同的螺紋通孔，轮辐与长圓筒式的轮 毂的右端(申请文件中出现的右端、右侧、左端、左侧、右端面、左端面等方 位词皆以所述的零件在图2或图1中的安装位置关系为准)连成一体。轮辋的 外圓柱面上加工有斜齿。所述的第二薄片斜齿轮2回转中心处加工一通孔，第二薄片斜齿轮2的轮 辐上均匀设置有四个相同的螺紋通孔和四个相同的通孔，这四个相同通孔的中 心线和第一薄片斜齿轮1轮辐上均匀设置的四个相同螺紋通孔的中心线重合， 第二薄片斜齿轮2轮辐上每一侧的螺紋通孔和通孔中心线的连线和相对一侧螺 紋通孔和通孔中心线的连线平行相等，即四条连线构成一个正方形。第二薄片 斜齿轮轮辋的外圓柱面上加工有斜齿。第二薄片斜齿轮2通过其回转中心处的通孔套装在第一薄片斜齿轮1长圆 筒式轮毂的外圆柱面上成转动连接，并使第二薄片斜齿轮2的右端面与第一薄 片斜齿轮1左端面相接触，两者轮辋的外圆柱面上的斜齿合为渐开线斜齿轮的 斜齿。第一薄片斜齿轮1的功能是传递精密的运动，第二薄片斜齿轮2的功能 是消除齿侧间隙。第一薄片斜齿轮1上借助螺紋固定安装四个相同的一端加工有螺紋通孔的 第一凸耳3 (第一凸耳3先穿过第二薄片斜齿轮2轮辐上四个相同的通孔后再 与第一薄片斜齿轮1轮辐上四个相同的螺紋通孔连接)，第二薄片斜齿轮2上通 过螺紋固定安装四个相同的一端加工有通孔的第二凸耳4,螺4丁 5装在第一凸 耳3 —端的螺紋孔里，外螺母6、内螺母7安装在螺钉5的左端。弹簧8的一 端勾在第二凸耳4一端的通孔上，另一端勾在螺钉5右端的通孔上。转动内螺 母7(外螺母6用于锁紧)可改变弹簧8的张力大小，调节第二薄片斜齿轮2与 第一薄片斜齿轮1的相对位置，达到微量的错齿。这种结构的特点是齿侧间隙 可自动补偿，但结构复杂。还可以采用调整间隙后用螺钉直接锁紧的结构，能 够使结构简单，它用于间隔性调整以整消除齿侧间隙的工况。设计、计算、制造精密的渐开线斜齿轮是成熟的制造技术，对比现行精密 蜗轮制造要简单得多。渐开线斜齿轮设计过程中所用的主要参数模数mn、压力角OU……等皆按照国家标准以便于切齿加工。参阅图1,在渐开线斜齿轮局部的剖视图部分，绘出了齿槽根部仿剃齿刀结构，钻有通透小孔d,其有利于双锥形蜗杆增加外径扩大工作面而不致产生槽底干涉。其次，需要具体说明的是与渐开线斜齿轮两侧齿面以直线接触正确啮合的双锥形蜗杆的工作齿面S2，其特征是双锥形蜗杆与渐开线斜齿轮中心距满足公 式A二I^+Rb2所确定的关系，其中！^一渐开线斜齿轮基圓半径，Rb2—双锥形蜗 杆基圓半径；双锥形蜗杆的旋向与渐开线斜齿轮的旋向一致；双锥形蜗杆基圆 螺旋升角入-Pm， Pw—渐开线斜齿轮基圆螺旋角；双锥形蜗杆法向齿距Pn。与 渐开线斜齿轮法向齿距Pn相等，即Pn。=7rmncoscxn，其中mn—渐开线斜齿轮法 向模数，a。一渐开线斜齿轮法向分度圆压力角；双锥形蜗杆工作齿面是与渐开 线斜齿轮旋向相同的渐开螺旋面。以上几何关系可参阅图3，在中心距A、旋向及螺旋角满足上述关系条件下， 渐开线斜齿轮双锥形蜗杆所组成的传动副，轴交叉角cjj =入+ P b2= p bl+ |3 b2=90° , 其中Pb2—双锥形蜗杆基圓螺旋角，Pb2=90° -入，是为垂直交叉轴传动，其传动比/21=^ = ^ = 1难/^，其中ZL渐开线斜齿轮齿数，Z2.双锥形蜗杆头数 叫 z2 &2i, ov渐开线斜齿轮角速度，ov双锥形蜗杆角速度，传动比恒定，双锥形蜗杆、渐开线斜齿轮法向齿距相等是正确啮合的基本条件。图3中还表示了在上述特定条件下，双锥形蜗杆与渐开线斜齿轮的基圆柱 间存在公切面Q，即是啮合时的啮合面，Q面上的斜直线ML既是渐开线斜齿轮 齿面一右旋渐开螺旋面S:的发生线，又是右旋双锥形蜗杆齿面一右旋渐开螺旋 面S2的发生线，ML就是共轭齿面S,、 S2的直线接触线。因双锥形蜗杆具有两 个同样的锥形蜗杆工作部分，成为双直线接触的蜗轮蜗杆传动。确定渐开线斜齿轮的几何要素为1 )齿数Z!. 根据数比确定；2 )旋向. 与双锥形蜗杆旋向一致；3 )基圓螺旋升角、.？u= e b2， e b2为双锥形蜗杆基圓螺旋角；4) 法向齿距Pn. 与双锥形虫呙4干法向齿3巨Pno相等,Pn= 7T mncos oc n, 其中mn—渐开线斜齿轮法向模数，ou—渐开线斜齿轮法向分度圆压力角；5) 基圆半径Rb"w 2a t—渐开线斜齿轮端面压力角；6) 法向分度圆压力角ou. 按照国家标准确定(1。=20°; 7 )法向模数mn. 按照国家标准确定m,4隱；8)渐开线斜齿轮工作面Si公法线长度W.『=(『'+A『> ， r、 AW'按公法线长度表格查阅。实施例以齿数Z^80,法向模数m^4mm，分度圓法向压力角ctn=20° ,分度圓螺旋 角^=3° ，设计计算右旋渐开线斜齿轮与直线接触的双锥形蜗杆 l.渐开线斜齿轮没计计算1)端面模数附,=_^=4. 00548936 (mm); cos /3帆:20. 025267(2) 端面压力角a,、cos /33) 分度圓半径及=警=160. 2195744 (mm);4) 顶圆半径《=^ +附 =164. 2 (mm);5) 根圓半径《=7 -1.25附 =155. 2 (mm);6) 基圓半径i M-Wcosc^150. 5329713 (腿);7) 基圓螺旋角)8M=sin-、sin/3coscg-2. 818927° ;8) 法向齿厚S =，=6.28318531 (mm);" 29) 诱导齿数ZK=~4~ =80. 32981483 (圆)；cos10) 7>法线长度『=(『'+厶『')附"=(26.2143+0.0046 ) mn=104. 8756 (mm);11) 渐开线齿形起始点曲率半径A^Vd37. 774 (■);2.双锥形蜗杆设计计算 1)头数i:l; 2 )旋向右旋；3) 螺旋升角H2. 818927° ;4) 法向齿距尸 。=鹏 0 =11. 80852572 (mm);5 )基圓半径^2=_^=38. 21464583 (隱)；6)轴向齿距尸。=~^=11. 82283192 (mm);7 )螺旋齿部分长度L产(2. 5 ~ 3 ) P。=30 ~ 35 (mm);8) 小端直径D严2Rb2+0. 5mn=78. 3 (mm);9) 齿顶锥面锥顶半角5. 5=20°;10) 齿槽深h. h= (2. 5 — 2. 6) mn=10~ 10. 4 (mm); 11 )工作侧内凹角in. |a=10° ;12) 非工作侧齿背角n. n=40° ;13) 基圆柱上对应双锥形蜗杆小端齿厚b。. bQ=mn=4 (mm);14) 两个锥形蜗杆小头端面距离2B. 2B=75.6 (mm);15) 渐开线斜齿轮与双锥形蜗杆传动中心距A. A=Rbl+Rb2=188, 7476 (mm)。
权利要求
1.一种实现精密传动的蜗杆，其特征在于，所述的蜗杆是一个由两个几何要素相同对称设置的锥形蜗杆所组成的双锥形蜗杆，两个锥形蜗杆的小端相对放置，两个锥形蜗杆小端的端面分别到蜗轮与双锥形蜗杆回转轴线垂直的对称线的距离相等，安装后的双锥形蜗杆分别与蜗轮对称线两侧齿面同时直线接触连接，满足公式A＝Rb1+Rb2，其中A-双锥形蜗杆与蜗轮的中心距，Rb1-蜗轮基圆半径，Rb2-双锥形蜗杆基圆半径，双锥形蜗杆工作齿面是渐开螺旋面；确定双锥形蜗杆的几何要素为1)头数i.i＝1；2)旋向. 与蜗轮旋向一致；3)基圆螺旋升角λ. λ＝βb2＝βb1，βb1为蜗轮基圆螺旋角；4)法向齿距Pn0.与Pn相等，即Pn0＝πmncosαn，其中Pn-蜗轮法向齿距，mn-蜗轮法向模数，αn-蜗轮法向分度圆压力角；5)基圆半径Rb2.<maths id="math0001" num="0001" ><math><![CDATA[ <mrow><msub> <mi>R</mi> <mrow><mi>b</mi><mn>2</mn> </mrow></msub><mo>=</mo><mfrac> <msub><mi>P</mi><mrow> <mi>n</mi> <mn>0</mn></mrow> </msub> <mrow><mn>2</mn><mi>πSinλ</mi> </mrow></mfrac><mo>;</mo> </mrow>]]></math> id="icf0001" file="A2008100510540002C1.tif" wi="25" he="9" top= "112" left = "105" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/></maths>6)轴向齿距P0.<maths id="math0002" num="0002" ><math><![CDATA[ <mrow><msub> <mi>P</mi> <mn>0</mn></msub><mo>=</mo><mfrac> <msub><mi>P</mi><mrow> <mi>n</mi> <mn>0</mn></mrow> </msub> <mi>Cosλ</mi></mfrac><mo>;</mo> </mrow>]]></math> id="icf0002" file="A2008100510540002C2.tif" wi="20" he="9" top= "127" left = "106" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/></maths>7)螺旋齿部分长度L1.L1＝(2.5-3)P0；8)小端直径D1. D1＝2Rb2+0.5mn，当蜗轮齿槽根部采用直径为d的钻孔结构时，D1可加大d；9)齿顶锥面锥顶半角δ. δ＝20°；10)齿槽深h.h＝(2.5-2.6)mn；11)工作侧内凹角μ. μ＝10°；12)非工作侧齿背角η. η＝2αn，对于标准系列齿轮，η＝40°；13)基圆柱上对应蜗杆小端齿厚b0. b0＝mn；14)双锥形蜗杆小端距离2B. B≥ρmin，ρmin为蜗轮渐开线齿形起始点的曲率半径。
2.按照权利要求1所述的实现精密传动的蜗杆，其特征在于，所述的双锥形蜗杆工作面S 2是按基圓柱直径为基圓螺旋升角为、直紋渐开螺旋面的几何要素进行磨制的工作面s2。
3.按照权利要求1所述的实现精密传动的蜗杆，其特征在于，所述的双锥
4.按照权利要求1所述的实现精密传动的蜗杆，其特征在于通过改变Pb2 能够改变轴交叉角的大小，即实现精密传动的蜗轮蜗杆的两根轴是处于非垂直交叉的交叉轴。
5. —种实现精密传动的蜗轮，其特征在于，所述的蜗轮为渐开线斜齿轮， 渐开线斜齿轮工作齿面与双锥形蜗杆工作齿面同是渐开螺旋面，渐开线斜齿轮 是由两片成转动连接的第一薄片斜齿轮(1)和第二薄片斜齿轮(2)组成，装 配后第一薄片斜齿轮(1)的齿右侧面和双锥形蜗杆的两锥形蜗杆的齿左侧面接 触连接，第二薄片斜齿轮(2)的齿左侧面和双锥形蜗杆的两锥形蜗杆的齿右侧 面接触连接，满足公式A=Rbl+Rb2,其中A—双锥形蜗杆与渐开线斜齿轮的中心 距，Rbl—渐开线斜齿轮基圓半径，Rb2—双锥形蜗杆基圓半径；第一薄片斜齿轮(1 )上通过螺紋固定安装四个相同的一端加工有螺紋通孔 的第一凸耳(3),第二薄片斜齿轮(2)上通过螺紋固定安装四个相同的一端加 工有通孔的第二凸耳(4),第一凸耳(3)与第二凸耳(4)在第一薄片斜齿轮 (1)和第二薄片斜齿轮(2)上为均布，螺钉(5)装在第一凸耳(3) —端的 螺紋孔里，外螺母(6 )、内螺母(7 )安装在螺钉(5 )的左端。弹簧(8 )的一 端勾在第二凸耳(4) 一端的通孔上，另一端勾在螺钉(5)右端的通孔上； 确定渐开线斜齿轮的几何要素为1) 齿数Z,. 根据传动比确定；2) 旋向. 与双锥形蜗杆^:向一致；3 )基圓螺旋升角h. 、=e b2, P b2为双锥形蜗杆基圓螺旋角；4) 法向齿距Pn. 与双锥形蜗杆法向齿距h。相等，Pn=Trmncosocn,其 中m —渐开线斜齿轮法向模数，ocn—渐开线斜齿轮法向分度圆压力角；5) 基圓半径R^ 二Z^"cosa,w 2oc t—渐开线斜齿轮端面压力角；6) 法向分度圆压力角ocn. 按照国家标准确定oc^20。；7 )法向才莫数mn. 按照照国家标准确定mn=4mm;8)渐开线斜齿轮工作面i:,公法线长度w.w'、 AW'按公法线长度表格查阅。
6. 按照权利要求5所述的实现精密传动的蜗轮，其特征在于，所述的渐开 线斜齿轮的齿槽#~部钻有利于双锥形蜗杆增加外径扩大工作面而不致产生槽底 干涉的直径为d的通透小孔。
7. 按照权利要求5所述的实现精密传动的蜗轮，其特征在于，所述的渐开 线斜齿轮采用钢质材料并进行淬火处理和齿面精密磨削制成的渐开线斜齿轮。
8. 按照权利要求5所述的实现精密传动的蜗轮，其特征在于通过变化Pw 能够改变轴交叉角的大小，即实现精密传动的蜗轮蜗杆的两根轴是处于非垂直 交叉的交叉轴。
全文摘要
本发明公开了一种实现精密传动的蜗轮蜗杆副。旨在克服加工复杂、成本提高、消耗有色金属和精度耐久保持不利的问题。所述的蜗杆是由两个几何要素相同对称设置的锥形蜗杆组成的双锥形蜗杆，两个锥形蜗杆的小端相对放置，两个小端端面到蜗轮与双锥形蜗杆回转轴线垂直的对称线的距离相等，安装后的双锥形蜗杆与蜗轮对称线两侧齿面同时直线接触，满足A＝R<sub>b1</sub>+R<sub>b2</sub>。所述蜗轮为渐开线斜齿轮，其工作齿面与双锥形蜗杆工作齿面同是渐开螺旋面，并由两片成转动连接的第一薄片斜齿轮和第二薄片斜齿轮组成。装配后第一薄片斜齿轮的齿右侧面和双锥形蜗杆的两锥形蜗杆的齿左侧面接触，第二薄片斜齿轮的齿左侧面和双锥形蜗杆的两锥形蜗杆的齿右侧面接触。
文档编号F16H1/16GK101334091SQ20081005105
公开日2008年12月31日 申请日期2008年8月7日 优先权日2008年8月7日
发明者于立娟, 张学成, 彭福华 申请人:吉林大学