專利名稱：回轉面包絡滾動式點嚙合環(huán)面蝸桿傳動裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于降速或升速的回轉面包絡環(huán)面蝸桿傳動裝置。
蝸桿傳動是用來傳遞空間交錯軸間的力和運動。它具有結構緊湊、工作平穩(wěn)、可以實現(xiàn)大傳動比傳動等優(yōu)點，因而在工程中廣泛應用。但是蝸桿傳動的蝸輪與蝸桿的軸線是交錯的，在共軛齒面接觸點處相對運動速度總是大于蝸桿或蝸輪的圓周速度。因此共軛齒面間相對滑動大、摩擦損耗功率大，傳動效率低、普通圓柱蝸桿傳動效率只有30～50％。為了提高傳動效率，許多專家學者將蝸桿與蝸輪兩構件之間加入第三構件滾子齒，以此來減少共軛齒面間的相對滑動。先后研制了滾柱包絡蝸桿傳動，針輪蝸桿傳動，滾錐包絡環(huán)面蝸桿傳動。盡管這些新型蝸桿傳動不同程度地減少了共軛齒面間的相對滑動，提高了傳動效率，但是仍存在一些需要改進之處。諸如(1)由于包絡蝸桿工作廓面與蝸輪體上滾子齒工作廓面之間采用線(或面)接觸的嚙合傳動方式，因而這些傳動在本質上仍屬于滑動為主的傳動副。因此，蝸輪體上滾子齒的工作廓面與包絡蝸桿的工作廓面或與滾子齒的支承元件之間仍存在很大的相對滑動速度，傳動效率仍然很低。
(2)對制造、裝配誤差的適應性差，對制造、裝配的精度要求高。
上述不足之處對蝸桿傳動機構的使用性能和制造成本影響很大。
本實用新型的目的是提供一種帶有獨立滾動單元的新型回轉面包絡滾動式點嚙合環(huán)面蝸桿傳動裝置。它可以保持現(xiàn)有的環(huán)面蝸桿傳動的優(yōu)點，而且還能克服目前環(huán)面蝸桿傳動機構的不足，改善傳動性能，提高對制造、裝配誤差的適應性，大幅度地提高傳動效率和使用壽命。
本實用新型提出的技術解決方案是回轉面包絡滾動式點嚙合環(huán)面蝸桿傳動裝置是由包絡蝸桿I和蝸輪組成，其技術特征是，蝸輪是由蝸輪體II和均勻裝在蝸輪體圓周上的若干個具有特定回轉齒廓面的獨立滾動單元III構成，見附


圖1。包絡蝸桿I的形狀為圓環(huán)面，其工作廓面為特定的回轉面包絡環(huán)面蝸桿廓面；獨立滾動單元III上的回轉元件的工作廓面A與環(huán)面蝸桿工作廓面構成點嚙合傳動副。裝有獨立滾動單元的蝸輪與回轉面包絡環(huán)面蝸桿之間可以是外嚙合傳動，見附
圖1；也可以是內嚙合傳動，見附圖2。獨立滾動單元III是由回轉元件1，滾動元件2和支承元件3，擋塊4，彈性擋圈5組成?；剞D元件1與蝸桿工作廓面相接觸的表面為特定的回轉面A，該表面為蝸輪的工作廓面?；剞D元件1與滾動元件2接觸的環(huán)形表面，通過滾動元件2與支承元件3構成滾動副。支承元件3內孔兩端有環(huán)形滾道B，滾動元件2在環(huán)形滾道內滾動，見附圖3。獨立滾動單元III通過支承元件3上的尾柄(外圓柱面)安裝在蝸輪體上，構成蝸輪體上的滾動齒。用來封住裝球缺口的擋塊4由彈性擋圈5固定在回轉元件1的外圓柱面上。獨立滾動單元的回轉元件工作廓面為特定的回轉面A，它可以是球面，環(huán)面，柱面，錐面或其它以直線或曲線繞軸線回轉所形成的回轉面。獨立滾動單元中的滾動元件可以是滾珠，滾柱，滾針，或滾珠滾針的組合，見附圖3，附圖4，附圖5。
本實用新型的技術指導思想是通過在蝸輪體上加入獨立滾動單元構成蝸輪的滾動齒，根據(jù)共軛曲面原理用蝸輪的理論工作廓面創(chuàng)成包絡蝸桿工作廓面。蝸桿工作廓面為蝸輪的理論工作廓面在特定位置和速比條件下的包絡面，即蝸桿工作廓面為蝸輪工作廓面的共軛曲面。依據(jù)媒介點嚙合原理和技術實現(xiàn)蝸輪與蝸桿之間的滾動式點嚙合傳動。從而大幅度提高傳動效率和使用壽命。有效地降低對制造和裝配誤差的敏感性。并在獨立滾動單元的設計和制造上引入了滾動軸承設計制造技術，不僅可以改善機構的傳動性能，也有利于降低設計和制造成本，更便于標準化、系列化生產。
本實用新型具有傳動效率高，運動性能好，磨損小，噪音低，發(fā)熱少，使用壽命長等特點。這種傳動不僅適用于降速傳動，也可用于升速傳動。用其取代現(xiàn)有的蝸輪蝸桿傳動，具有明顯的經(jīng)濟效益。
附
圖1是外嚙合回轉面包絡滾動式點嚙合環(huán)面蝸桿傳動結構圖。其中I—包絡蝸桿，II—蝸輪體，III—獨立滾動單元附圖2是內嚙合回轉面包絡滾動式點嚙合環(huán)面蝸桿傳動結構圖。其中I—包絡蝸桿，II—蝸輪體，III—獨立滾動單元。
附圖3是球面獨立滾動單元結構圖。其中1—回轉元件，2—滾動元件，3—支承元件，4—擋塊，5—彈性擋圈，A—回轉面，B—環(huán)形滾道。
附圖4是環(huán)面獨立滾動單元結構圖。其中1—回轉元件，2—滾動元件，3—支承元件，4—擋塊，5—彈性擋圈，A—回轉面，B—環(huán)形滾道。
附圖5是滾珠、滾針組合球面獨立滾動單元結構圖。其中1—回轉元件，2—滾動元件，3—支承元件，4—滾針，5—端蓋，6—固定螺釘。
附
圖1、2是本實用新型的兩個實施例。附
圖1為外嚙合的回轉面包絡滾動式點嚙合環(huán)面蝸桿傳動裝置，蝸桿I旋轉通過獨立滾動單元III推動蝸輪體回轉。附圖2為內嚙合的回轉面包絡滾動式點嚙合環(huán)面蝸桿傳動裝置。附圖3、4、5是獨立滾動單元可采用的幾種結構形式。回轉元件1的工作廓面在附圖3中為球面，在附圖4、5中為環(huán)面。滾動元件2在附圖3、4中為滾珠，在附圖5為滾珠和滾針的組合形式。
權利要求1.一種回轉面包絡滾動式點嚙合環(huán)面蝸桿傳動裝置，是由包絡蝸桿I和蝸輪組成，其特征是，蝸輪是由蝸輪體〔II〕和均勻裝在蝸輪體圓周上的若干個具有特定回轉齒廓面的獨立滾動單元〔III〕構成；包絡蝸桿〔I〕的形狀為圓環(huán)面，其工作廓面為特定的回轉面包絡環(huán)面蝸桿廓面；獨立滾動單元〔III〕的回轉元件〔1〕的工作廓面〔A〕與環(huán)面蝸桿工作廓面構成點嚙合傳動副；裝有獨立滾動單元的回轉面包絡滾動式點嚙合環(huán)面蝸桿和蝸輪之間可以是外嚙合傳動，也可以是內嚙合傳動。
2.如權利要求1所述的回轉面包絡滾動式點嚙合環(huán)面蝸桿傳動裝置，其特征是，獨立滾動單元〔III〕是由回轉元件〔1〕，滾動元件〔2〕，支承元件〔3〕，擋塊〔4〕和彈性擋圈〔5〕組成，回轉元件〔1〕與蝸桿工作廓面相接觸的表面為特定的回轉面〔A〕，該表面為蝸輪的工作廓面，回轉元件〔1〕與滾動元件〔2〕相接觸的環(huán)形表面通過滾動元件與支承元件〔3〕構成滾動副，支承元件〔3〕的內孔兩端有環(huán)形滾道〔B〕，滾動元件〔2〕在環(huán)形滾道內滾動，獨立滾動單元通過支承元件〔3〕上的尾柄(外圓柱面)安裝在蝸輪體上，構成蝸輪體上的滾動齒，用來封住裝球缺口的擋塊〔4〕由彈性擋圈〔5〕固定在回轉元件的圓柱面上。
3.如權利要求1或2所述的回轉面包絡滾動式點嚙合環(huán)面蝸桿傳動裝置，其特征是，獨立滾動單元的回轉元件工作廓面為特定的回轉面〔A〕，它可以是球面、環(huán)面、柱面、錐面或其它以直線或曲線繞軸線回轉所形成的回轉面。
4.如權利要求3所述的回轉面包絡滾動式點嚙合環(huán)面蝸桿傳動裝置，其特征是，獨立滾動單元中的滾動元件〔2〕可以是滾珠、滾柱、滾針或滾珠滾針的組合。
專利摘要本實用新型的回轉面包絡滾動式點嚙合環(huán)面蝸桿傳動裝置是由名絡蝸桿和蝸輪組成。蝸輪是由蝸輪體和均勻裝在蝸輪體圓周上的若干個具有特定回轉齒廓面的獨立滾動單元構成。獨立滾動單元由回轉元件、滾動元件和支承元件等組成,安裝在蝸輪體上,構成蝸輪體上的滾動齒。包絡蝸桿工作廓面與蝸輪體上獨立滾動單元的工作廓面根據(jù)媒介點嚙合原理構成點嚙合傳動副。本傳動裝置傳動效率高,傳動輕快,對制造、裝配誤差適應性強,磨損小,噪音低,使用壽命長,不僅可以用于降速轉動,也可以用于升速傳動。
文檔編號F16H1/16GK2357177SQ9824647
公開日2000年1月5日 申請日期1998年11月13日 優(yōu)先權日1998年11月13日
發(fā)明者劉健, 肖正揚, 王其超, 吳宏基, 王曉明, 曹利新, 陶學恒 申請人:大連理工大學, 大連輕工業(yè)學院