[发明专利]一种自转驱动的蜗轮

说明书

本发明涉及一种自转驱动的蜗轮，包括蜗轮本体和蜗齿，至少两个彼此间隔的蜗齿按照分别能够绕其自身轴线转动的方式沿周向排列于蜗轮本体，从而在蜗轮的蜗齿与蜗杆的蜗道以滚动摩擦的方式彼此啮合的情况下，蜗轮与蜗杆能够基于蜗齿和蜗道的线接触实现传动。上述设置能够在蜗齿与蜗杆彼此啮合时能够通过减少摩擦实现零件低损耗。

本发明是申请号为201910520215.9，申请日为2019年06月14日，申请类型为发明，申请名称为一种蜗轮的分案申请。

技术领域

本发明涉及机械传动技术领域，尤其涉及一种蜗轮。

背景技术

蜗轮蜗杆传动用于两轴交错、传动比大、传递功率不太大或间歇工作的场合，由于具有传动平稳、噪音小、冲击载荷小，且具有自锁性等优点，作为机械传动中的一种重要传动方式在国防、冶金、造船、建筑、化工等行业得到广泛的应用。然而，普通蜗杆传动普遍具有以下显著缺点：

普通蜗杆传动在传动过程中容易发生磨损，其原因在于传动副在共轭齿面处相对运动速度总大于蜗杆圆周速度或蜗轮圆周速度，因此在任何位置接触点的相对速度都不会为零且始终处于滑动摩擦状态，即啮合齿轮间有较大的相对滑动速度，从而会导致齿面的磨损、发热和能量的消耗，这就使得普通蜗杆传动的摩擦损耗功率大，传动效率低，齿面磨损快，精度寿命低。

为了能够有效地解决上述技术问题，公开号为CN109578520A的中国专利公开的一种滚动摩擦蜗轮蜗杆。其包括蜗杆、蜗轮芯、蜗轮齿柱和向心推力轴承。滚动摩擦蜗轮蜗杆的形式把传动标准蜗轮的齿去掉，取而代之的是在去掉蜗轮齿之后的新型的蜗轮芯上面安装蜗轮齿柱；蜗杆可以采用传统的圆柱蜗杆，或者采用环面蜗杆以增加重合度，提高承载力。蜗轮齿柱和蜗杆齿面是线接触，蜗轮齿柱通过向心力推力轴承安装在蜗轮芯上面的沉孔，环形阵列分布，蜗杆传动通过滚动摩擦推动蜗轮齿柱转动，蜗轮齿柱通过向心推力轴承带动蜗轮芯转动，实现了滚动摩擦的蜗轮蜗杆传动。

公开号为CN109578521A的中国专利公开的新型滚动摩擦蜗轮蜗杆。包括蜗轮芯，端盖，蜗轮齿柱，向心推力轴承，蜗杆，螺栓，螺母；其形式为在对应于传统标准蜗轮的一个整体形状为圆柱环形的蜗轮芯上面安装环形阵列分布的蜗轮齿柱，以代替传统标准蜗轮；蜗轮齿柱和蜗杆齿面是线接触，环形阵列分布的所有的蜗轮齿柱的回转中心线通过对应传统标准蜗轮分度圆及其圆心并且和蜗杆的轴线共面；蜗杆转动通过滚动摩擦依次推动蜗轮齿柱，蜗轮芯、端盖转动，实现了一种加工制造相对简单容易的新型滚动摩擦的蜗轮蜗杆传动装置。

例如，公开号为CN102338195B的中国专利公开的一种滚珠蜗轮蜗杆传动副，蜗轮的传动啮合面上等距分布深沟滚珠轨道，深沟滚珠轨道连接滚珠循环通道，滚珠能够在深沟滚珠轨道和滚珠循环通道中循环滚动；蜗杆外圆啮合面上有螺旋滚珠轨道，蜗轮蜗杆通过滚珠啮合传动。本发明将传统蜗轮蜗杆之间的齿牙滑动摩擦变成滚珠的滚动摩擦，滚珠蜗杆转动时，滚珠蜗轮上只有啮合部分的滚珠及其所在循环通道中的滚珠参与循环，因此传动过程中磨损大大减小，传动效率得以很大提高。本发明除了具备传统蜗轮蜗杆优点之外，还具有磨损小、寿命长、效率高、能耗低的优势。采用弧面滚珠蜗杆时，有多行滚珠同时啮合，可用于承载力大的重型设备。

此外，蜗杆传动为了在啮合齿廓之间形成润滑油膜，避免因轮齿摩檫发热膨胀而卡死，其共轭齿的两个非工作齿廓之间必须留有间隙，此间隙称为齿侧间隙，简称侧隙。为保证蜗杆副正常的啮合和传动此侧隙通常用以储藏润滑油并用来补偿传动所产生的热变性、弹性变形、制造和安装误差等。但是，在需要正反转的传动中，齿侧间隙的存在会产生齿间冲击，同时影响齿轮传动的平稳性。上述蜗轮蜗杆传动的技术问题难以满足现代工业中高精度、高效率和低能耗的传动要求，例如工业机器人、数控机床、印刷设备、自动火炮和雷达等系统中的传动装置，这些传动装置都部件要求高效率，还要求高精度和高寿命。