[发明专利]一种高效啮合蜗轮

权利要求书

1.一种高效啮合蜗轮，包括蜗轮本体（1b）和蜗齿（1a），其特征在于，相邻周线上的第一蜗齿（1a-1）和第二蜗齿（1a-2）的几何中心和/或重心的连线与蜗轮（1）的轴线在空间上具有间隔角α，以使得所述相邻周线之间距离c按照能够使得第一蜗齿（1a-1）和第二蜗齿（1a-2）分别与蜗杆上的蜗道（2a）的同一蜗道侧面部分线接触的且能够先后依次进入所述蜗道（2a）的方式设置，或所述相邻周线之间距离c按照能够使得第一蜗齿（1a-1）与所述蜗道（2a）的第一蜗道侧面（2a-1）线接触且第二蜗齿（1a-2）与所述蜗道（2a）的第二蜗道侧面（2a-2）线接触的方式设置；

距离c 与α满足以下关系来确定相邻两个蜗齿（1a）之间的间隔：

c/cosα≥（r₁+r₂）

式中，r₁ 和r₂ 分别为两个蜗齿的半径；

当α趋向于0的情况下，此时，能够使得两个蜗齿承载能力均匀，提高蜗轮的承载能力，当α趋向于或等于45°的情况下，能够实现蜗轮与蜗杆之间的自锁。

2.根据权利要求1所述的蜗轮，其特征在于，不同周线上的相邻的至少两个蜗齿（1a）的几何中心和/或重心的连线与蜗轮的轴线在空间上呈间隔角α。

3.根据权利要求2所述的蜗轮，其特征在于，在α处于0~45°范围时，所述蜗轮（1）与所述蜗杆（2）传动使不同周线上的相邻的至少两个蜗齿（1a）能够与蜗道（2a）的同一侧彼此部分线接触。

4.根据权利要求3所述的蜗轮，其特征在于，在蜗杆（2）转动的情况下，基于蜗齿（1a）与蜗道（2a）的部分线接触，蜗齿（1a）受到来自于蜗道（2a）施加的径向力F_r和切向力F_t。

5.根据权利要求4所述的蜗轮，其特征在于，在相邻的至少两个所述蜗齿（1a）均与所述蜗道（2a）的同一侧接触的情况下，相邻的至少两个蜗齿（1a）径向力F_r能够按照使得蜗齿（1a）与蜗道（2a）的线接触比例按照先增加后稳定再减小的方式变化，在蜗道（2a）中，出现至少一对相邻的蜗齿（1a）。

6.根据权利要求5所述的蜗轮，其特征在于，相邻的至少两个所述蜗齿（1a）切向力F_t能够按照使得所述蜗轮（1）的转速稳定和/或蜗杆（2）的转速稳定的方式变化，在传动过程中，相邻的第一蜗齿（1a-1）和第二蜗齿（1a-2）进入到蜗道（2a）与之啮合时，相邻的第一蜗齿（1a-1）和第二蜗齿（1a-2）能够先以辅助传动，再到主传动而后脱离与蜗道（2a）啮合的方式承载，在承载时，相邻的至少两个蜗齿（1a）切向力F_t能够使得蜗轮（1）的转速稳定和/或蜗杆（2）的转速稳定。

7.根据权利要求6所述的蜗轮，其特征在于，在第一蜗齿（1a-1）与其相邻的第二蜗齿（1a-2）分别能够和蜗道（2a）的同一侧同时接触的情况下，第一蜗齿（1a-1）的自转速度变慢而第一蜗齿（1a-1）的相邻的第二蜗齿（1a-2）的自转速度变快，以使得蜗轮本体（1b）的转动速度和/或蜗杆（2）的转动速度能够基于第一蜗齿（1a-1）、第二蜗齿（1a-2）分别和蜗道（2a）形成的间隔式滚动摩擦副保持不变。