[发明专利]一种具有球形滚子的蜗轮及其传动机构

说明书

一种具有球形滚子的蜗轮及其传动机构，其至少包含：蜗轮，其至少具有旋转轴线并且能够按照围绕该轴线的方式进行旋转，蜗轮沿周向表面设有多个滚槽，在滚槽内安装有滚子，滚槽是按照如下的分体部分环抱的形式限制滚子的，即滚子面向蜗轮的半球部突出于滚槽之外，从而滚子在滚槽内滚动的圆滚线与用于环抱滚子的滚槽的第一滚槽边缘和第二滚槽边缘的相交位置处于蜗杆向滚子施力的力线之外。滚子的与第一滚槽边缘和第二滚槽边缘所在的平面是与蜗杆向滚子施加压迫作用力所在的力线彼此不正交的。

技术领域

本发明涉及机械传动领域，尤其涉及一种具有球形滚子的蜗轮及其传动机构。

背景技术

机械领域常用的传动装置或者减速器装置较为常见的形式是蜗轮蜗杆传动装置，其现已广泛应用在矿机、采油、化工厂、基建、重轻工业、军工、仿生机器人、航天等领域当中。现有的蜗轮蜗杆传动机构具有较大的单级传动比，相较于普通的齿轮形传动装置具有较大的传动性能，并且具有自锁、传动平稳等优点。现有的蜗轮与蜗杆之间由于通常采用滑动摩擦传导受力的方式，使得蜗轮与蜗杆之间具有较大的磨损，不利于长时间工作的大型设备的寿命管理需求。因此，存在一些考虑利用滚子结构来将滑动摩擦变更为滚动摩擦来减小设备磨损的研究。

CN106239258B公开了一种蜗杆凸轮分度机构，包括蜗杆凸轮和滚子盘，蜗杆凸轮包括蜗杆和固设在蜗杆上的凸轮，该凸轮的外侧开设有槽道，该槽道呈螺旋状；该滚子盘上设有多个滚子，该多个滚子沿滚子盘的周向间隔分布，该滚子用于在槽道内运动，该槽道从一端至另一端依次设有啮入段、第一停歇段、正弦加速运动段、等速运动段、正弦减速运动段、第二停歇段和啮出段。该发明可以提升机构的整体运动性能，而且避免滚子在啮入啮出槽道时产生干涉。

CN205244327U涉及一种滚子蜗杆蜗轮传动箱，包括传动箱本体内设有相互啮合的蜗轮和滚道蜗杆，滚道蜗杆上的螺旋槽内设有传动滚子，滚道蜗杆的螺旋槽两端设有滚子换向套，滚道蜗杆外设有传动滚子的保护套，保护套固定在蜗杆定位盖上，滚道蜗杆通过两端的轴承设置在蜗杆定位盖与传动箱本体内。本实用新型由于采用了推动滚子式的蜗杆蜗轮传动结构，使滚道蜗杆、蜗轮的齿槽在传动过程中均只与传动滚子接触，并基本呈滚动摩擦形式，这样与传统的蜗杆蜗轮传动比较，将较大的提高传动效率，同时当滚道蜗杆、蜗轮的齿槽表面经提高硬度处理后，能有效的提高使用寿命。

现有技术中均是将滚子固定安装至相应一体式生成的契合部位上，只能实现基本的将滑动摩擦转换为滚动摩擦的功能，对于传动机构不同的使用情况中滚子的受力、滚槽结构的选择、滚槽加工方式的可变性均未涉及，无法应用至多种工况的传动装置的选择当中，存在应用灵活性不足的问题。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

为解决上述现有技术中至少一部分不足之处，本发明提供了一种具有球形滚子的蜗轮及其传动机构，其至少包含：蜗轮，其至少具有旋转轴线并且能够按照围绕该轴线的方式进行旋转，蜗轮沿周向表面设有多个滚槽，在滚槽内安装有滚子，滚槽是按照如下的分体部分环抱的形式限制滚子的，即滚子面向蜗轮的半球部突出于滚槽之外，从而滚子在滚槽内滚动的圆滚线与用于环抱滚子的滚槽的第一滚槽边缘和第二滚槽边缘的相交位置处于蜗杆的蜗齿向滚子施力的力线之外。滚子的与第一滚槽边缘和第二滚槽边缘所在的平面是与蜗杆向滚子施加压迫作用力所在的力线彼此不正交的。