20，其与轮齿110、120、130和 140旋转啮合。.
[0033]详细地，齿轮单元100具有多个轮齿，轮齿具有多个脊和多个槽，并且在下面的描 述中，对应于脊为奇数行的轮齿被称为第一和第三轮齿110和130,以及对应于脊为偶数行 的轮齿被称为第二和第四轮齿120和140。
[0034] 第一齿轮齿110的第一齿面和第三齿轮的齿130的第一齿面的曲率半径和压力角 的相等（Θ1 = Θ5，R1 = R5)，以及第一齿轮齿110的第二齿面和第三齿轮齿130的第二齿面具 有相等的曲率半径和压力角（02 = 06，R2 = R6)。
[0035] 第二轮齿120的第一齿面与第四轮齿140的第一齿面具有相等的曲率半径和压力 角（03 = 07，R3 = R7)，以及第二轮齿的第二齿面和第四轮齿140的第二齿面具有相等的曲率 半径和压力角（94 = 08，R4 = R8)。
[0036] 在本发明的齿轮单元100中，第一、第二、第三和第四轮齿110、120、130和140的第 二齿面的压力角比第一齿面的压力角大（01<02，03<04，05<06，07<08)，以及第一、第 二、第三和第四轮齿110、120、130和140的第二齿面的曲率半径比第一齿面的曲率半径大 (R1<R2，R3<R4，R5<R6，R7<R8)。
[0037] 在第一、第二、第三和第四轮齿110、120、130和140中，从中心线L1、L2、L3和L4至第 一侧面的厚度比至第二齿面厚度更厚(t2>tl，t4>t3，t6>t5，t8>t7)。
[0038] 本发明的齿轮单元100具有变化的齿距，即由第一齿面和第二齿面所限定的轮齿 的厚度由第一侧向第二侧依次增大(大齿距> 小齿距）。
[0039] 然而，轮齿110、120、130和140的中心齿距具有相同的宽度(A = B = C)。中心线Ll、 L2、L3和L4是用于测量轮齿110、120、130和140的中心齿距的垂直参考线。
[0040] 即，在本发明的齿轮单元100中，第一轮齿110的两个齿面所限定的厚度<第二轮 齿的两个齿面所限定的厚度 <第三轮齿130的两个齿面所限定的厚度 <第四轮齿140的两 个齿面所限定的厚度(T1<T2<T3<T4)，以及轮齿110、120、130和140的中心线1^1丄2、1^和 L4之间的差距是相同的。
[0041 ] 进一步，在本发明的齿轮单元100中，如上所述，从中心线LI，L2，L3和L4至第二齿 面的厚度比至第一齿面的厚度大。即，第二轮齿120的第一齿面比第一轮齿110的第二齿面 厚，第三轮齿的第一齿面比第二轮齿120的第二齿面厚，以及第四轮齿140的第一齿面比第 三齿轮齿 130 的第二齿面厚（tl<t2，t2<t3，t3<t4，t4<t5，t5<t6，t6<t7，t7<t8)。
[0042]第一齿面和第二齿面的压力角处于21至23度的范围内。
[0043] 轮齿110、120、130和140的第一齿面和第二齿面分别彼此相对，以及轮齿110、120、 130和140的齿面是圆形的，以使齿轮单元与蜗轮啮合时，轮齿的齿面引入相互的面接触。 [0044]奇数序号轮齿和偶数序号轮齿的第一齿面和第二齿面分别具有相等的曲率半径 和压力角。
[0045]在轮齿110、120、130和140中，齿根高即从槽底部到节圆的距离等于或大于齿顶 高，也就是顶面和节圆之间的距离(hi 2 h2)，以及齿根高可以是模数的1.25倍并比齿顶高 大。
[0046]上面未列明的参考号码"13"表示马达13使双齿距蜗杆轴10旋转。
[0047] 使用SCM415最为稳定，SCM415是用于双齿距蜗杆轴10的特种钢，以及这种材料除 了具有高硬度，还具有强抗冲击和高拉伸强度。
[0048] 在蜗轮组中，包括双齿距蜗轮20,如上所述，双齿距蜗轮20的螺纹部分制造成双齿 距尼曼蜗杆型，而P⑶(节圆直径)未参考节线，由大齿距和小齿距彼此相交的节面制造。
[0049] 可变齿距的双齿距的可变范围和曲率半径如下面的表1所示。
[0050] [表1]
[0051]
[0052] 在表1中，模数基于轴向角分类，并有不同的R和双齿距变量。
[0053] 表1中列出了具有各模数的齿形的R的范围，当R小于R8,曲率半径太小，以及难以 用齿轮滚刀加工齿并且轮齿的强度减小，所以难以运用于高载荷、高效率的减速器。相反， 当R大于R80,加工轮齿的齿轮滚刀的尺寸也要成比例增大，这样，难以安装大齿轮滚刀并用 大齿轮滚刀制造轮齿。
[0054] 此外，在齿轮单元100中，曲率半径由轴向角模数决定，并且根据各轴向角模数，齿 距在0.01~1.6毫米的范围内变化。
[0055] 在表1中，模数基于轴向角分类，并有不同的R和双齿距变量。
[0056] 双齿距在0.01~1.6毫米范围变化，但是当双齿距比下限(0.01毫米)更小时，就不 是一个双齿距齿轮而几乎与普通齿轮相同，所以难以产生双齿距作用（精确尺寸控制作用） 来调整齿隙，或者当双齿距比上限值(1.6毫米)大，脊的厚度变化过大，所以齿形难以啮合。
[0057] 然而，由于在齿形的接触面是圆形的，接触面的压力角维持在21~23°的相同的水 平上，但双齿距变量正比于模数值。
[0058] 由于本发明的轮齿具有价值的两个齿面是圆形的，且呈尼曼蜗杆型，双齿距蜗轮 具有一般齿形并引入线接触，但是当双齿距蜗杆轴与双齿距蜗轮啮合时，该轮齿引入面接 触，所以传递载荷的能力得到改进和效率得到提高；因此，该轮齿适合做要求高载荷和高效 率的蜗杆减速器。
[0059] 进一步，根据本发明，在双齿距尼曼蜗杆齿形中，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具有不同的宽度，奇数序号轮齿的第一齿面和第二齿面具有 相等的R和压力角，并且偶数序号轮齿的第一齿面和第二齿面具有相等的R和压力角，轮齿 齿隙得到减小。
[0060] 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。此外，由于面接触型尼曼蜗杆齿形的结构特点，接触面压力角造成弯曲 的接触面，所以润滑剂保留在齿轮单元100上而不被挤出，而且油膜能够快速形成。此外，与 具有现有蜗杆轴的齿轮单元100相比，厚油膜能够形成，精确的数控可以实现。
[0061] 尽管本发明的优选的实施例已经进行描述以说明目的，但本领域的技术人员应该 理解，各种修改、增加和替换而不脱离所附权利要求中公开的本发明的范围和精神是可能 的。
【主权项】
1. 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，其从轮齿中心线至第一齿面与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和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与偶数序 号的轮齿的第二齿面分别具有相等的曲率半径与压力角； 双齿距蜗轮，其与所述轮齿旋转啮合， 其中，在所述双齿距尼曼蜗杆轴中，所述第二齿面的曲率半径和压力角比所述第一齿 面的曲率半径和压力角大，所述轮齿的所述第一齿面和所述第二齿面是圆形的，从所述中 心线至所述第二齿面的厚度比从所述中心线至所述第一齿面的厚度大，以及所述第一齿面 和所述第二齿面限定的厚度沿第二方向增大。2. 根据权利要求1所述的减速器，其中，在所述轮齿中，从所述轮齿的中心线，所述第二 齿面的压力角比所述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分别相等。3. 根据权利要求1所述的减速器，其中，所述轮齿的所述第一齿面和所述第二齿面的压 力角处于21至23度的范围。4. 根据权利要求1所述的减速器，其中，根据所述轮齿的不同的轴向角模数，齿形的曲 率半径满足下表中列出的范围。5. 据权利要求1所述的减速器，其中，根据所述轮齿的不同的轴向角模数，齿形的双齿 距的可变范围满足下表列出的范围。6. 根据权利要求1所述的减速器，其中，所述双齿距尼曼蜗杆轴的一种材质为SCM415。7. 根据权利要求1所述的减速器，其中，所述轮齿的齿根高大于或等于所述轮齿的齿顶 1? 〇
【专利摘要】本发明提供了具有尼曼蜗杆轮齿的双导程蜗杆减速器，尼曼蜗杆轮齿具有能够降低轮齿齿隙、通过增大轮齿接触面获得高载荷传递能力、增强轮齿强度以及迅速形成油膜的改进的结构，从而适合做高载荷、高效率的减速器。这应归功于双齿距型尼曼蜗杆轴具有双齿距型尼曼蜗杆齿形，其中，齿轮单元的轮齿具有多个脊和多个槽，从齿轮单元的轮齿的中心线至第一齿面与从齿轮单元的轮齿的中心线至第二齿面的厚度不同，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和压力角，并且偶数序号轮齿的第一齿面和第二齿面的具有相等的曲率半径和压力角。
【IPC分类】F16H55/06, F16H55/08, F16H55/22, F16H1/16
【公开号】CN105485255
【申请号】CN201510520663
【发明人】吴泽春
【申请人】株式会社英珍沃尔姆
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年8月21日