滚子包络内啮合蜗杆蜗轮传动装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于蜗杆蜗轮传动领域，特别设及一种滚子包络内晒合蜗杆蜗轮传动装 置。
【背景技术】
[0002] 蜗杆蜗轮传动装置作为齿轮传动的类型之一，主要用W传递空间交错的两轴之间 的动力和运动，由于其结构紧凑、传动速比大、噪音小、蜗轮输出转矩大等特点而得到广泛 应用。但是，随着生产力和工业技术的发展，产生了现有蜗杆传动技术不能满足现实生产的 矛盾。采用传统外晒合形式的蜗杆传动减速器具有较大的体积和较重的重量，且传动效率 低等问题，因而越发不能满足现代生产技术的发展需求，特别是航空航天和导弹潜艇等对 体积和重量、传动效率有限制的特殊传动领域的发展需求。
[0003] 目前，传统方式中体积小、重量轻的滚子包络内晒合蜗杆传动减速器有W下= 种：
[0004] 1)球面蜗杆内晒合减速器，其蜗杆在轴向上为球面，内齿轮为滚套齿，蜗轮蜗杆为 内晒合、晒合面为吻合的弧面，具有体积小、重量轻、晒合齿数多、噪音小等优点，但是因内 齿轮采用轴屯、与滚套组合形成的活动齿，故其承载能力不高。
[0005] 2)楠球蜗杆与内蜗轮晒的传动形式减速器，其楠球蜗杆为车削成形，内蜗轮由与 楠球蜗杆齿形一致的滚刀滚切加工而成，具有结构紧凑、体积小、重量轻、多齿接触等优点。 但是蜗杆齿面不能磨削，因此其齿面硬度不高、光洁度不好；因内蜗轮利用滚刀滚切加工， 故加工困难且内蜗轮不能做到很小。因此，该楠球蜗杆与内蜗轮晒合的传动形式减速器存 在加工制造困难、内蜗轮不能太小及承载能力不高的缺点。
[0006] 3)重载内晒合鼓形蜗杆传动减速器，其蜗杆输入轴与动力输出轴之间呈非正交 交错布置，鼓形蜗杆置于内齿轮内，且与内齿轮内晒合，鼓形蜗杆齿面由内齿轮齿面包络而 成，呈中间大两端小的鼓形。具有包络环面蜗杆减速器的多齿接触、承载能力高、润滑效果 好、使用寿命长及易于加工等优点，但该蜗杆存在发热大、传动效率低等缺点。
[0007] 因此，为了满足航空航天和导弹潜艇等对体积和重量、传动效率、散热有限制的特 殊传动领域的发展需求，需要一种既具有结构紧凑、体积小、重量轻及易于加工的特点，同 时又具有多齿接触、承载能力高、润滑效果好、传动效率高、使用寿命长等的新型蜗杆传动 减速器。
【发明内容】
[000引针对上述技术问题，本发明提供了一种体积小、重量轻、易于加工，同时又具有高 承载能力、高传动效率，并且及使用寿命长的滚子包络内晒合蜗杆蜗轮传动装置。
[0009] 为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是；本发明公开了一种滚子包络 内晒合蜗杆蜗轮传动装置，包括蜗杆、动力输入轴、若干个蜗轮和安装在蜗轮上的动力输出 轴，蜗杆为中空的半圆球结构，蜗杆的中部设置有蜗杆喉，动力输入轴的一端安装在蜗杆喉 内，蜗杆的内壁上设置有内晒合面，蜗轮的外壁上均匀设置有与蜗杆上内晒合面相匹配的 外晒齿，蜗轮安装在蜗杆的内腔中，并且外晒齿与内晒合面相晒合，蜗杆在动力输入轴驱动 下，带动蜗轮转动。
[0010] 较优的，在上述技术方案中，蜗轮上外晒齿与蜗杆上内晒合面相晒合的晒合方程 为：
[0011]
【主权项】
1. 一种滚子包络内啮合蜗杆蜗轮传动装置，包括蜗杆，其特征在于：还包括动力输入 轴、若干个蜗轮和安装在所述蜗轮上的动力输出轴，所述蜗杆为中空的半圆球结构，所述蜗 杆的中部设置有蜗杆喉，所述动力输入轴的一端安装在所述蜗杆喉内，所述蜗杆的内壁上 设置有内啮合面，所述蜗轮的外壁上均匀设置有与所述蜗杆上内啮合面相匹配的外啮齿， 所述蜗轮安装在所述蜗杆的内腔中，并且所述外啮齿与所述内啮合面相啮合，所述蜗杆在 所述动力输入轴驱动下，带动所述蜗轮转动。
2. 根据权利要求1所述的滚子包络内啮合蜗杆蜗轮传动装置，其特征在于：所述蜗轮 上外啮齿与所述蜗杆上内啮合面相啮合的啮合 方程为：
A为相邻蜗杆间的中心距，α为蜗轮齿距角，^2为蜗轮的转角，i12为传动比，Θ为滚 子母面参数，β为蜗轮回转中心轴与蜗杆回转中心轴的轴交角，a，b分别为与滚子固连的 坐标系原点Otl相对于与蜗轮固连的定坐标系的X、y坐标值。
3. 根据权利要求2所述的滚子包络内啮合蜗杆蜗轮传动装置，其特征在于：所述蜗轮 上的外啮齿为柱状滚子、锥状滚子或球状滚子。
4. 根据权利要求1所述的滚子包络内啮合蜗杆蜗轮传动装置，其特征在于：所述蜗杆 上内部啮合面的方程为： 其中：
F为母面参数u和Θ之间的函数关系式，u和Θ为滚子母面参数，奶为蜗杆的转角， 袼为蜗轮的转角，i12为传动比。
5. 根据权利要求1所述的滚子包络内啮合蜗杆蜗轮传动装置，其特征在于：所述蜗轮 的数量至少为1个。
6. 根据权利要求5所述的滚子包络内啮合蜗杆蜗轮传动装置，其特征在于：所述蜗轮 的数量为偶数个，并且所述蜗轮在所述蜗杆内对称分布。
7. 根据权利要求1所述的滚子包络内啮合蜗杆蜗轮传动装置，其特征在于：所述动力 输入轴与所述动力输出轴非正交交错分布。
8. 根据权利要求2所述的滚子包络内啮合蜗杆蜗轮传动装置，其特征在于：所述动力 输出轴安装在所述蜗轮的回转中心。
9. 根据权利要求1所述的滚子包络内啮合蜗杆蜗轮传动装置，其特征在于：所述蜗杆 喉的内壁上设置有用于铆钉固定的键槽，在所述动力输入轴安装在所述蜗杆喉后，所述铆 钉固定在所述键槽内。
【专利摘要】本发明公开了一种滚子包络内啮合蜗杆蜗轮传动装置，包括蜗杆、动力输入轴、若干个蜗轮和安装在蜗轮上的动力输出轴，蜗杆为中空的半圆球结构，蜗杆的中部设置有蜗杆喉，动力输入轴的一端安装在蜗杆喉内，蜗杆的内壁上设置有内啮合面，蜗轮的外壁上均匀设置有与蜗杆上内啮合面相匹配的外啮齿，蜗轮安装在蜗杆的内腔中，并且外啮齿与内啮合面相啮合，蜗杆在动力输入轴驱动下，带动蜗轮转动。同时，该装置具有结构紧凑、体积小、重量轻、传动效率高、润滑性能好的特点，并且实现了多负载输出。
【IPC分类】G06F19-00, F16H1-24
【公开号】CN104534030
【申请号】CN201510002561
【发明人】邓星桥, 陈守安, 王进戈, 杨捷
【申请人】西华大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2015年1月5日