具有尼曼蜗杆轮齿的双导程蜗杆减速器的制造方法
【专利说明】具有尼曼蜗杆轮齿的双导程蜗杆减速器 发明领域
[0001] 本发明涉及具有尼曼蜗杆轮齿的双导程蜗杆减速器。并且，更具体地说，本发明涉 及双导程蜗杆减速器，其中的尼曼涡杆轮齿具有能够减少轮齿齿隙、通过增大轮齿的接触 面获得高载荷传递能力、增强轮齿强度和通过快速形成厚油膜提高产品寿命的改进结构， 因而适合做高负荷和高效率的大型减速器，因为双齿距型尼曼蜗杆轴具有双齿距型尼曼蜗 杆齿形，在双齿距型尼曼蜗杆齿形中，从轮齿的中心线至第一齿面与从轮齿的中心线至第 二齿面的宽度不同，奇数序号的轮齿的第一齿面与第二齿面具有相等的曲率半径和压力 角，并且偶数编号的轮齿的第一齿面与第二齿面具有相等的曲率半径和压力角。
【背景技术】
[0002] -般地，轮齿之间的间隙是为了流畅旋转而加工的，因为如果两个轮齿具有相同 尺寸，它们会被卡住而不能流畅地旋转。相应地，轮齿被分类为输入轮齿和输出轮齿，而输 出轮齿因间隙产生的精细运动被称为"齿隙"，并且出现在所有的齿轮组件中。
[0003] 近来，高新技术产业包括半导体领域需要具有高精度和效率的机器和零件。由于 非常复杂和精密的操作，齿轮组件具有相互精巧地旋转啮合的轮齿，齿轮组件被用至精密 的机器和零件，而这些齿轮组件不可避免地要忍受齿隙。然而，正常齿隙会伴有异常齿隙， 异常齿隙即由轮齿间磨损导致的间隙增大，而磨损由齿轮组件的持续使用造成。
[0004] 因此，为了解决异常间隙问题，也就是齿轮组件中彼此啮合的轮齿的间隙的加宽 问题，由于磨损产生的异常齿隙通过双齿距提供不同导程的轮齿而被持续控制，从而减小 间隙，保持正常齿隙然而，在精密机器和部件中的轮齿仅用于非常精密和精巧的零件，所以 使用双齿距对于少量的精密机器和部件的蜗杆组件是相当受限制，而且双齿距还没有被运 用到减速器作为普通齿轮组件，减速器是用于通过马达将高速旋转转换成低速旋转。
[0005] 进一步，蜗杆减速器、蜗杆组由相互啮合的蜗杆轴和蜗轮组成，相较于普通减速器 的普通齿轮组件，蜗杆组从初始加工到完成需要周密的计算和精巧的机械加工，所以更难 运用需要高度精确和精巧技术的双齿距。因此，当运用双齿距时，蜗杆减速器运行过程中不 需要精密调整齿隙。
[0006] 也就是，双齿距蜗轮型通常用于机床、半导体测试器以及加工设备，而且仅用于在 日本、德国、瑞士等国制造的精密机器中有限的零件。以及用于韩国一些机床的零件，但已 知的是，没有制造商已经开发、销售或商业化将双齿距蜗杆用于减速器的特定产品。
[0007] 作为一个与双齿距蜗杆减速器相关的现有技术是"尽可能精密控制齿隙的减速双 导程蜗杆"，申请人(2010年，10，04)的韩国专利号为10-0986802，其包括:双齿距蜗杆轴，其 通过使蜗杆螺纹部分的中央齿距、小导程和大导程的尺寸不同，使蜗杆螺纹部分的脊厚沿 预定方向增加;双齿距蜗轮，其螺纹部分具有与双齿距蜗杆轴相同样式的中央齿距、小导程 和大导程，并与双齿距蜗杆轴啮合;精调壳体，其以旋转的方式安装于双齿距蜗杆轴的一 侦U，以使双齿距蜗杆轴在马达的马达轴上旋转和直线移动;马达，其安装于双齿距蜗杆轴的 另一侧，并与双齿距蜗杆轴间隔开，以使双齿距蜗杆轴可沿马达轴直线移动；以及用于容纳 双齿距蜗杆轴和蜗轮的箱体。因此，通过在精调壳体中执行旋转调整，精密地和持续地调整 双齿距蜗杆轴和蜗轮的异常齿隙是可能的，其中，异常齿隙在使用双齿距蜗杆轴时的旋转 和直线运动中产生，会引起磨损并增大间隙。
[0008] 作为另一个与双齿距蜗杆减速器相关的现有技术，"尽可能通过薄板精密控制齿 隙的减速双导程蜗杆"，韩国专利号为10-0986802(2010年，10,04)，其包括:双齿距蜗杆轴， 其脊厚沿预定方向增加，通过使中央齿距的尺寸等于具有脊和槽的蜗杆螺纹部中彼此面对 的脊的中心间的距离，小导程的尺寸等于左齿边和一个脊的基线交点与左齿边和下一个脊 的基线的交点的距离，以及大导程的尺寸等于一个脊的基线的右齿边与下一个脊的基线的 右齿边和下一个脊的基线的交点间的距离;双齿距蜗轮，其螺纹部分具有与双齿距蜗杆轴 相同样式的中央齿距、小导程和大导程，并与双齿距蜗杆轴啮合；马达，其以耦合的方式安 装于双齿距蜗杆的轴的一侧，并与双齿距蜗杆轴间隔开，以使双齿距蜗杆轴可沿马达轴移 动;箱体，用于容纳双齿距蜗杆轴和蜗轮。薄板，其以带有外壳地方式通过锥形滚针轴承安 装于双齿距蜗杆的轴的另一侧；以及多个薄板具有不同的厚度、彼此交搭，并且被配置在箱 体与薄板的外壳的两个面之间。
[0009] 然而，在这些设备中，蜗轮的齿形为梯形，梯形是常用的蜗轮的齿形，而且蜗轮以 线接触型啮合，所以不能传递大荷载。进一步，接触面的压力角是直角，所以润滑剂被挤出 而且油膜被清除，并且因此，接触部分很容易损坏。
[0010] 进一步，当轮齿相互啮合时，难以控制各蜗杆轴上齿面间的齿隙，这样当齿隙过小 时，润滑不充分，齿面摩擦增大。进一步，当齿隙过大时，轮齿啮合较差且齿轮容易破损。 [0011]前述仅仅旨在帮助理解本发明的背景，并且不旨在表示本发明落入本领域技术人 员已公知的相关技术范围之内。 发明总结
[0012] 因此，本发明是在考虑了相关技术中出现的上述问题后作出的，并且本发明的目 的是提出双导程蜗杆减速器，其具有改进结构的尼曼蜗杆轮齿，使其能够容易适当地调整 齿隙，比现有的一般蜗轮容易传递大载荷，容易加强轮齿强度，容易快速形成油膜，并且通 过制作双齿距蜗杆轴和蜗轮的齿形使得精确地控制尺寸成为可能，在该齿形中，脊厚沿预 定方向增加，在尼曼轮齿型中，齿面从中心线至一侧与从中心线至另一侧的厚度是不同的， 以及两个齿面间的轮齿厚度由一个面向另一个面依次增大。
[0013] 为了达到上述目的，根据本发明的一个方面，提供了具有尼曼涡轮轮齿的双导程 蜗杆减速器，包括:双齿距尼曼蜗杆轴，其从轮齿中心线至第一齿面和从轮齿中心线至第二 齿面的宽度不同，奇数序号的轮齿的第一齿面与第二齿面具有相等的曲率半径和压力角， 偶数序号的轮齿的第一齿面具有的相等的曲率半径和压力角，并且奇数序号的轮齿的第二 齿面和偶数序号的轮齿的第二齿面具有相等的半径曲率和压力角；以及双齿距蜗轮，其与 双齿距尼曼蜗杆轴的轮齿旋转啮合，其中，在双齿距尼曼蜗杆轴中，第二齿面的曲率半径和 压力角比第一齿面的曲率半径和的压力角大，轮齿的第一齿面和第二齿面均是圆形的，并 且从中心线至第二齿面的厚度比从中心线至第一齿面的厚度大。
[0014]在轮齿中，从轮齿中心线，第二齿面的压力角可能比第一齿面的压力角大，以及奇 数序号的轮齿的第一齿面的压力角、偶数序号的轮齿的第一齿面的压力角、奇数序号轮齿 的第二齿面的压力角和偶数序号轮齿的第二齿面的压力角可以分别相等。
[0015] 第一齿面和第二齿面的压力角可以处于21至23度的范围内。
[0016] 根据轮齿的各个轴向角模数，各个齿形的曲率半径可以满足下表中列出的范围。
[0018]根据轮齿的各轴向角模数，各个齿形的双齿距的可变范围可以满足下表中列出的 范围。
[0020] 双齿距尼曼蜗杆轴的材质可以是SCM415。
[0021] 轮齿的齿根高都大于或等于轮齿的齿顶高。
[0022] 由于从轮齿的中心线至第一齿面与从轮齿的中心线至第二齿面的厚度不同，而且 两个齿面所限定的厚度沿第二方向增大，所以能够容易地调整彼此啮合的轮齿的齿隙。 [0023]进一步，该减速器具有：双齿距尼曼蜗杆轴，其具有两个凹式齿面的尼曼蜗杆齿 形;双齿距蜗轮，其具有一般的齿形，并引入与蜗杆轴的线接触，但是，当本发明的双齿距蜗 杆轴与双齿距涡轮啮合时，引入轮齿彼此的面接触，所以传递载荷的能力得到提高，效率得 到提尚，所以该减速器适合做尚载荷、尚效率的蜗杆减速设备。
[0024]进一步，根据本发明，轮齿的端部宽度比普通齿形或渐开线齿形的端部宽度大，所 以轮齿的强度提高。进一步，由于面接触型尼曼蜗杆齿形的结构特点，接触面压力角形成弯 曲的接触面，所以使润滑剂保留在蜗杆螺纹部的齿面上而不被挤出，而且油膜能够快速形 成。此外，与现有的蜗杆的螺纹部分相比，能够形成厚油膜。
[0025]进一步，由于双齿距蜗轮的使用，精确的尺寸控制是可能的。
[0026]附图简要说明
[0027]当结合附图考虑时，本发明的上述和其它目的、特征和其他优点可以通过下面的 详细说明得到更清楚地理解，其中：
[0028]图1示出了装备了本发明的双齿距型尼曼蜗杆轴的减速设备的结构。以及 [0029]图2是本发明的轮齿部分的放大图。
[0030]发明的详细说明
[0031]本发明的具有尼曼蜗杆轮齿的双导程蜗杆减速器具有优良的传递载荷的能力，并 提高了强度，所以它适合做高载荷、高效率的减速设备，以及减速设备的减速器被用在这里 作为例证。
[0032]参照图1和2,根据本发明的实施例，具有尼曼蜗杆轮齿的双导程蜗杆减速器包括： 双齿距尼曼蜗杆轴10,其从轮齿110、120、130和140的中心线L1、L2、L3和L4至第一齿面与第 二齿面的宽度不同，奇数序号的轮齿的第一齿面和第二齿面具有相等的曲率半径R和压力 角，偶数序号的轮齿的第一齿面具有相等的曲率半径和压力角，第二齿面的曲率半径和压 力角大于第一齿面的曲率半径和压力角，第一齿面和第二齿面是圆形的，从中心线L1、L2、 L3和L4至第二齿面的厚度大于从中心线L1、L2、L3和L4至第一齿面的厚度，以及由第一齿面 和第二齿面共同限制的厚度沿第二方向增加；以及双齿距蜗轮