[发明专利]一种滚动锥销蜗轮环面蜗杆传动结构

说明书

技术领域

本发明属于传动装置技术领域，涉及一种传动结构，特别是一种滚动锥销蜗轮环面蜗杆传动结构。 

背景技术

蜗轮蜗杆传动结构主要用来传递两交错轴之间的运动和动力，其应用范围十分广泛。随着科学技术的不断发展和生产水平的日益提高，普通蜗轮蜗杆传动结构由于同时参与啮合的齿数少，其传递扭矩受到限制，具有容易磨损、使用寿命短和体积大等缺点，这种普通的蜗轮蜗杆传动结构已不能满足人们的使用要求。 

为此，人们经过长期探索，提出了各种各样的解决方案，有些还申请了专利。例如，中国专利公开了一种用于数控滚齿机工作台的平面二次包络蜗轮副[授权公告号为：CN 2848436Y]，该蜗轮副由于在加工中由包络蜗杆生成蜗轮，同时参与啮合的齿数增加到9齿，传递扭矩增加一倍以上。在这种蜗轮副中，适当的齿侧间隙是传动结构正常工作的必要条件之一，为了便于制造和安装，提高传动副承载能力，齿侧间隙宜大。侧隙的存在可以避免齿轮受力变形和摩擦发热而膨胀所引起的挤压或卡死现象，可以在一定程度上补偿制造和装配的误差，从而可以采用较经济的制造工艺，可以提供容纳润滑油的空间，便于齿面润滑等。 

由于齿侧间隙的存在，必然给现代机电系统带来冲击、振动和噪声，还会降低系统随动精度和稳定性。若将齿侧间隙设置得较小，虽然能提高传动副的传动精度，但蜗轮上的齿面与蜗杆上齿面的滑动摩擦加剧，润滑油不易对其进行润滑，导致蜗轮蜗杆的使用寿命低，而且齿面的材料均由铜制成，制造成本高。因此， 需要提出一种制造成本低、使用寿命长、能同时适应高精度、大载荷要求的蜗轮蜗杆传动结构是十分必要的。 

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种使用寿命长、传动扭矩大的滚动锥销蜗轮环面蜗杆传动结构。 

本发明的目的可通过下列技术方案来实现： 

一种滚动锥销蜗轮环面蜗杆传动结构，包括具有螺旋齿的蜗杆和与该蜗杆相啮合的蜗轮，所述的蜗杆和蜗轮的啮合面为平面二次包络环面，其特征在于，所述的蜗轮包括转轴和套设在该转轴上的轮体，所述轮体的外环面上具有若干均匀分布的并与上述螺旋齿相啮合的啮齿组，所述的啮齿组由至少一个传动单元组成。 

在上述的滚动锥销蜗轮环面蜗杆传动结构中，所述的传动单元包括嵌于轮体外环面上的定位套、内端穿设于该定位套内的可沿自身轴线转动的转动体和设于该转动体内端的用于防止转动体脱落的限位结构，所述的转动体与定位套同轴设置且其外端为自由端，所述的定位套沿轮体的径向延伸且其外端与外环面平齐。转动体与定位套之间存在微小的间隙，方便转动体沿自身的轴线转动，在工作过程中，往该间隙内增加润滑油，减少转动体与定位套之间的摩擦力，延长定位套与转动体的使用寿命。 

在上述的滚动锥销蜗轮环面蜗杆传动结构中，所述的限位结构包括位于转动体内端的环形挡肩和设于上述定位套内端的与所述环形挡肩相抵靠的限位台阶，所述的环形挡肩沿转动体的径向向外延伸，且所述环形挡肩的外径与上述定位套的外径相等。 

在上述的滚动锥销蜗轮环面蜗杆传动结构中，所述的限位台阶为上述定位套的内端面。 

在上述的滚动锥销蜗轮环面蜗杆传动结构中，所述的转动体与定位套均由耐磨材料制成。这里的耐磨材料可以是区别于铜的 金属材料，比如钢、铁等，也可以是非金属耐磨材料，比如石墨等，由于未采用铜作为制作材料，可有效节约制造成本。 

在上述的滚动锥销蜗轮环面蜗杆传动结构中，所述轮体的外环面上具有与上述的传动单元一一对应设置的定位孔，上述的定位套紧配合于该定位孔内。安装时，将转动体穿设在定位套内，使转动体内端部的环形挡肩抵靠在定位套的限位台阶上，然后将定位套安装到定位孔内，使其与定位孔紧配合。 

在上述的滚动锥销蜗轮环面蜗杆传动结构中，所述的啮齿组由一个上述的传动单元组成，所述的传动单元位于位于轮体外环面的中心位置处。 

在上述的滚动锥销蜗轮环面蜗杆传动结构中，所述的啮齿组由两个上述的传动单元组成，所述的传动单元沿上述螺旋齿的旋向均匀分布。 

在上述的滚动锥销蜗轮环面蜗杆传动结构中，所述转动体的自由端上具有与上述螺旋齿的齿面相配合的圆锥面。该圆锥面增大了与螺旋齿的接触面积，能获得的传动扭矩更大。 

在上述的滚动锥销蜗轮环面蜗杆传动结构中，所述轮体的外环面上具有用于容纳上述螺旋齿的向内凹入的弧形凹口，上述的啮齿组设置在该弧形凹口内，所述定位套的外端与该弧形凹口的凹口面平齐设置。该弧形凹口一方面增大了与螺旋齿的接触面积，使其扭矩更大，另一方面节约了材料，降低了成本。