人字齿轮式回转支承的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及回转支承领域，具体的是一种人字齿轮式回转支承。
【背景技术】
[0002]回转支承(也称转盘轴承)作为工程机械和建筑机械的重要基础元件，除了各种工程机械之外，回转支承的应用范围已经在逐渐扩大，类似港口设备、冶金设备、钻进平台等设备平台已经开始大范围使用回转支承代替原始轴承。而依据现有的技术，现有的回转支承传动方式多为齿轮传动，其高承载能力及传动的高效性，应用于各大重型及轻型机械中。
[0003]直齿轮式、斜齿轮式是我们日常能够看到的，人字齿轮式在大的动力机器上才用到。传动力量小的机器用直齿轮，力量较大一点的就改用斜齿轮。但伴随着工程机械和建筑机械行业的发展，大型的动力机械越来越多，主机工况的越来越复杂，尤其当面对一些需要高速重载条件下传输，并且环境较为复杂的工况时，目前回转支承齿部结构形式日益满足不了市场的需要。
【发明内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供人字齿轮式回转支承，不仅使得回转支承运转更加平稳，同时又适用于需要高承载传动的主机，能够扩大回转支承的应用领域，从而使得回转支承行业得到多元化的发展。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提出的人字齿轮式回转支承，为整体式圆柱齿轮式回转支承，它包括内圈、外圈和滚动体，滚动体设置在内圈和外圈之间的滚道内，所述的外圈为人字齿轮，在一部分齿宽上为右旋齿，而在另一部分齿宽上为左旋齿。
[0006]所述的人字齿轮式回转支承为等相位人字齿轮式回转支承，S卩外圈的上下斜齿以上下斜齿的接触面为中心轴对称设置。
[0007]所述的人字齿轮式回转支承为不等相位人字齿轮式回转支承，S卩外圈的上下斜齿呈错开的人字排列，这样的排列使得啮合更加平顺，在同一时刻内只有一侧斜齿啮合产生的少量噪音。另一方面，由于两列斜齿的错开排列，从而增加了齿轮的重合度，由齿轮啮合过程可知，一对轮齿的啮合只能推动从动轮转过一定的角度，要使齿轮连续地进行运转，就必须在前一对轮齿尚未脱离嗤合时，后一对轮齿能及时地进入嗤合。重合度增大，意味着同时参与啮合的轮齿对数增多，对齿轮的产生重要影响。就重合度而言，增大其值可以减小单对轮齿的载荷，能减小轮齿啮入和啮出时的载荷冲击，对降低齿轮噪声有利。其次，随着接触齿对的增加，单对轮齿的传动误差被均化，能减小轮齿的动态激励。当压力角相同时，如果重合度增大，无疑齿根弯曲强度将增加。这是由于重合度增大时，外侧最坏载荷点即外侧单齿啮合点远离齿顶，在该点加载时齿形系数是增大的。在高精度的齿轮传动中，齿面接触强度的许用载荷随重合度的减小而减小，而在在低精度的齿轮传动中，最大齿面接触应力便随之增加。而齿轮提高重合度的方法为加大齿轮齿数，加长齿高，减小齿轮间距，采用斜齿轮(螺旋角越大，重合度越大)，等方法，但这些要受到制约，不能随意增大。而不等相位人字齿轮式回转支承，正是通过调节上下两列斜齿之间的相位差，从而提高了齿轮部分的重合度，传动更加平稳，噪音更小，提高了回转支承的承载能力。因此，在一些起重机械、风力发电设备、医疗军工设备、机器人等重载或精密仪器中，在同等条件下相比一般人字齿轮式回转支承，采用不等相位人字齿轮式回转支承更能满足复杂的主机工况要求，扩大了回转支承的应用领域。
[0008]而对于人字齿的螺旋角的选择也是有一定要求的:
[0009](1)、螺旋角β不可过小；之前所提及到的直齿与斜齿、人字齿的对比，就是为了证明人字齿在很多方面优于直齿。但如果螺旋角太小，这种优点就不明显了 ；
[0010](2)、螺旋角β切勿过大；螺旋角太大，不光增加支承的轴向负荷，齿面的滑动很剧烈，磨损很快，进而导致点蚀或者胶合，而且一般情况下，能承受这么大轴向负荷的支承也很难选到。
[0011]考虑到人字齿轮式回转支承运转环境和制造成本等几个方面，螺旋角可在15°?45°该范围内选取。
[0012]人字齿轮式回转支承按照滚动体结构也可以分为单排式、交叉滚柱式、双排式以及球柱联合式。人字齿轮式回转支承具有承载能力高、传动平稳和轴向载荷小等优点，在重型机械的传动系统中有广泛的应用。
[0013]由人字齿轮装配要点可知加工人字齿轮的最大难度在于控制人字中心平面的位置，整体式相对分体式在一定程度上大大降低了人字中心平面的位置误差，从而满足较高的装配要求。
[0014]人字齿轮式回转支承的加工:
[0015]1、根据计算所得到的滚道参数采用数控车床对滚道进行半精加工；
[0016]2、滚道淬火采用中频感应淬火；
[0017]3、对回转支承各部分进行精加工；
[0018]4、采用数控滚齿加工机床进行人字齿加工；
[0019]5、采用数控淬火机床对齿部进行淬火；
[0020]6、采用数控钻床在内、外圈轴向平面进行轴向安装孔加工；
[0021]7、应用数控滚道专用磨床或数控滚道专用车床对滚道进行成形加工。
[0022]本实用新型所提出的人字齿轮式回转支承，不仅使得回转支承运转更加平稳，同时又适用于需要高承载传动的主机，能够扩大回转支承的应用领域，从而使得回转支承行业得到多元化的发展。
【附图说明】
[0023]图1是人字齿轮式回转支承与主机齿轮配合示意图。
[0024]图2是人字齿轮式回转支承右旋齿展开示意图。
[0025]图3是人字齿轮式回转支承左旋齿展开示意图。
[0026]图4是等相位人字齿轮式回转支承上下斜齿展开示意图
[0027]图5是不等相位人字齿轮式回转支承上下斜齿展开示意图。
【具体实施方式】
[0028]参见附图，人字齿轮式回转支承，为整体式圆柱齿轮式回转支承，它包括内圈1、外圈2和滚动体3，滚动体设置在内圈和外圈之间的滚道内，所述的外圈为人字齿轮，在一部分齿宽上为右旋齿，而在另一部分齿宽上为左旋齿。
[0029]人字齿模数、齿宽等其他结构尺寸的选择不仅要考虑到与主机齿轮4啮合，还要依据滚动体尺寸进行合理选择，公式如下:
[0030]mn= d*K (1-1)
[0031]H = d/K ; (1-2)
[0032]d2 = mn*z/cos β (1-3)
[0033]bl+b2 = Φ d*dl (1-4)
[0034]Φ d= 0.5 (u+1) (Φ a-1 /a) (1-5)
[0035]I = H-(bl+b2) (1-6)
[0036]d--滚动体直径；
[0037]mn——法向模数；
[0038]H——回转支承单圈高度；
[0039]bl、b2--上下半人字齿齿宽；
[0040]d2——回转支承齿轮分度圆直径；
[0041]dl一一主机齿轮分度圆直径；
[0042]I——退刀槽；
[0043]a--中心距；
[0044]u--齿数比；