滾珠蝸輪蝸杆傳動裝置的製作方法
2023-06-15 23:37:51 1
專利名稱：滾珠蝸輪蝸杆傳動裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於機械傳動領域，特別是一種滾珠蝸輪蝸杆傳動裝置。
背景技術：
常規的蝸輪蝸杆傳動裝置由通過蝸輪和蝸杆的滑動摩擦來傳遞功率，其傳動效率低，功率損耗大。後來人們研製成功滾珠蝸杆傳動裝置，例如發明專利申請87102733公開了一種活齒蝸杆滾珠傳動裝置，由活齒蝸杆、蝸杆、滾珠、滾珠導軌和滾珠迴路所組成，可以實變速傳動。這種裝置在實際運行中仍存在一些問題，第一、由於蝸杆轉速高，使裝在蝸杆內的滾珠產生離心力，從而增大了滾珠循環運動的阻力。第二、滾珠在蝸杆內外的軌道直徑不相等，線速度也就不等，滾珠運行不暢。第三、蝸杆相對較小，加工這種蝸杆滾珠傳動裝置用的蝸杆難度較大，不易批量生產。
發明內容
本發明的目的是提供一種滾珠、蝸輪、蝸杆和滾珠軌道所組成的滾珠蝸輪蝸杆傳動裝置。在蝸杆的外表面上和在蝸輪內外表面上均設置半圓槽形滾珠軌道，將滾珠排列在裝在蝸輪表面上的滾珠砂架中，和其餘的滾珠軌道一起組成滾珠蝸輪蝸杆傳動組合。
根據本發明的滾珠蝸輪蝸杆傳動裝置，用齒輪箱和齒輪箱壓蓋將所述的滾珠蝸輪蝸杆傳動組合包封起來，用一組螺栓將齒輪箱壓蓋和齒輪箱連接起來。
根據本發明的滾珠蝸輪蝸杆傳動裝置，根據具體用途可以在蝸輪內裝配不同的傳動軸，例如用於車輛後橋時可以將裝有由十字軸、四個小傘齒輪和四個內花鍵大傘齒輪所組成的杈速器的車輛後橋殼裝入蝸輪內，由杈速器壓蓋形成所述的其餘滾珠軌道。所述的齒輪箱壓蓋和所述的杈速器壓蓋之間用軸承作可轉動連接。該杈速器壓蓋的外圓部設有半圓形的半圓槽滾珠軌道，用雞爪螺栓緊固在蝸輪的兩側。
按照本發明的滾珠蝸輪蝸杆傳動裝置，在所述齒輪箱的下部設一凸圓弧形滾珠裝配蓋，其凸圓弧部分和蝸輪的外表面凹圓弧部分相匹配。在裝配本滾珠蝸輪蝸杆傳動裝置時，此滾珠裝配蓋可以取下來，將滾珠裝入滾珠的砂架中，在裝完滾珠之後，再蓋上此滾珠裝配蓋。
如果是將本發明的滾珠蝸輪蝸杆傳動裝置用作為增速器或減速器，則將相應的傳動軸插入蝸輪中，此傳動軸的壓蓋的外圓部分設有半圓形的半圓槽滾珠軌道，用雞爪螺栓將其緊固在蝸輪的兩側。
按照本發明的滾珠蝸輪蝸杆傳動裝置，所述的滾珠軌道走行方向是隨著蝸輪和蝸杆的螺旋升角的導向來確定的，整個滾珠軌道為封閉的循環軌道。
按照本發明的滾珠蝸輪蝸杆傳動裝置，在運行原理上好象一個軸承，蝸輪起著軸承外套的作用，蝸杆起著軸承內套的作用，滾珠作為滾動體起著使蝸輪蝸杆嚙合的作用。隨著蝸杆的轉動，蝸杆的螺旋升角就推動蝸輪轉動，從而帶動裝入蝸輪中的傳動軸轉動。
這種傳動裝置具有一系列的優點(一)將原來蝸輪蝸杆傳動的滑動配合改為滾動配合，從而顯著提高了傳動效率。
(二)將原來的蝸輪蝸杆傳動的面接觸改變成蝸杆—滾珠—蝸輪點接觸，從而顯著地減少了摩擦力，計算結果表明，傳動效率從原來的64％提高到本發明的97％，使用壽命為蝸輪蝸杆傳動裝置的五倍。
本發明的滾珠蝸輪蝸杆傳動裝置可廣泛用於航天、水上和陸地交通運輸工具和各種車輛，也可廣泛用於冶金、化工、紡織、機械領域的變速器裝置中。
圖1為本發明一種實施例的正向剖視圖。
圖2為圖1的側向局部剖視圖。
圖3為本發明的蝸杆結構示意圖。
圖4為本發明的蝸輪的正面局部剖視圖。
圖5為圖4的側視圖。
圖6為左半部杈速器壓蓋結構示意圖。
圖7為帶有滾珠裝配蓋的齒輪箱的示意圖。
圖8為汽車後橋殼1的結構示意圖。
圖9為本發明的另一實施例；用作為變速器的結構示意圖，既可作減速器，也可作增速器用。
圖10為砂架結構示意圖。
具體實施例方式
如圖1、2所示，本發明的滾珠蝸輪蝸杆傳動裝置主要由蝸杆8、滾珠6、蝸輪15和滾珠軌道所組成，在蝸杆8的外表面上和蝸輪15的內外表面上均設置半圓形的半圓槽滾珠軌道，將滾珠6排列在蝸輪15表面上的滾珠砂架13中，和其餘滾珠軌道一起組成滾珠蝸輪蝸杆傳動組合。
如圖1所示，本發明的滾珠蝸輪蝸杆傳動裝置，用齒輪箱7和齒輪箱壓蓋3將所述的滾珠蝸輪蝸杆傳動組合包封起來，用一組螺栓4將齒輪箱壓蓋3和齒輪箱7連接起來。
如圖1所示，作為本發明的實施方式的一個例子，可以將裝有由十字軸9、四個小傘齒輪10和四個內花鍵大傘齒輪11所組成的杈速器的車輛後橋殼1裝入蝸輪15內，由杈速器壓蓋5形成所述的其餘滾珠軌道。所述的齒輪箱壓蓋3和所述的杈速器壓蓋5之間用軸承4作可轉動連接。
如圖1所示，杈速器壓蓋5的外圓部設有半圓形的半圓槽滾珠軌道，用雞爪螺栓12緊固在蝸輪15的兩側。
如圖1所示，在所述齒輪箱7的下部設一凸圓弧形滾珠裝配蓋16，其凸圓弧部分和蝸輪15的外表面凹圓弧部分相匹配。
圖9示出了本發明的另一種實施方案，將一根普通傳動軸9』插入蝸輪15中，此傳動軸9』的壓蓋5』的外圓部分為半圓形的半圓槽滾珠軌道，用雞爪螺栓12將其緊固在蝸輪15的兩側。圖中22為鍵，23為底座。
整個滾珠軌道走行方向是隨著蝸輪和蝸杆的螺旋升角的導向來確定的，整個滾珠軌道為封閉的循環軌道；用銷鍵22將傳動軸9』和壓蓋5』連接起來，如圖9所示。
如圖3所示，按照本發明，在蝸杆8表面上加工出半圓槽形滾珠軌道81。
如圖4、5所示，按照本發明的蝸輪15的內表面設的半圓槽形滾珠軌道151，外表面設有半圓槽形滾珠軌道152。
如圖6所示，杈速器壓蓋5設有外部半圓51，其中設有半圓槽滾珠軌道，中間設有一組雞爪螺栓12將兩半杈速器壓蓋緊固在蝸輪兩側。這種實施方案可廣泛用於各種車輛、坦克、裝甲車、船舶、太空飛行器等。
如圖7所示，齒輪箱7的下部中間設有滾珠裝配蓋16，將此滾珠配蓋16取下時，就可取上或裝上滾珠，以進行滾珠維修保養。
圖9所示的實施例成為一種變速裝置，既可作為增速器，也可作為減法器。可廣泛用於冶金、化工、紡織、機械領域的變速器裝置中。
利用圖10的砂架，可避免滾珠自磨和相撞，砂架中設有加油孔和出氣孔131，便於潤滑和排氣，從而增長了滾珠的使用壽命，保證傳動裝置安全運行。
權利要求
1.一種滾珠蝸輪蝸杆傳動裝置，其特徵在於在蝸杆(8)的外表面上和蝸輪(15)的內外表面上均設置半圓槽形滾珠軌道槽，將滾珠(6)排列在蝸輪(15)表面上的滾珠砂架(13)中，和其餘滾珠軌道一起組成滾珠蝸輪蝸杆傳動組合。
2.根據權利要求1所述的滾珠蝸輪蝸杆傳動裝置，其特徵在於用齒輪箱(7)和齒輪箱壓蓋(3)將所述的滾珠蝸輪蝸杆傳動組合包封起來，用一組螺栓(4)將齒輪箱壓蓋(3)和齒輪箱(7)連接起來。
3.根據權利要求1所述的滾珠蝸輪蝸杆傳動裝置，其特徵在於將裝有由十字軸(9)、四個小傘齒輪(10)和四個內花鍵大傘齒輪(11)所組成的杈速器的車輛後橋殼(1)裝入蝸輪(15)內，由杈速器壓蓋(5)形成所述的其餘滾珠軌道。
4.根據權利要求2或3所述的滾珠蝸輪蝸杆傳動裝置，其特徵在於所述的齒輪箱壓蓋(3)和所述的杈速器壓蓋(5)之間用軸承(14)作可轉動連接。
5.根據權利要求3所述的滾珠蝸輪蝸杆傳動裝置，其特徵在於所述的杈速器壓蓋(5)的外圓部設有半圓形的半圓槽滾珠軌道，用雞爪螺栓(12)緊固在蝸輪(15)的兩側。
6.根據權利要求2所述的滾珠蝸輪蝸杆傳動裝置，其特徵在於在所述齒輪箱(7)的下部設一凸圓弧形滾珠裝配蓋(16)，其凸圓弧部分和蝸輪(15)的外表面凹圓弧部分相匹配。
7.根據權利要求1所述的滾珠蝸輪蝸杆傳動裝置，其特徵在於將一根普通傳動軸(9』)插入蝸輪(15)中，此傳動軸(9』)的壓蓋(5』)的外圓部分設有半圓形的半圓槽滾珠軌道，用雞爪螺栓(12)將其緊固在蝸輪(15)的兩側。
8.根據權利要求1所述的滾珠蝸輪蝸杆傳動裝置，其特徵在於所述的滾珠軌道走行方向是隨著蝸輪和蝸杆的螺旋升角的導向來確定的，整個滾珠軌道為封閉的循環軌道。
全文摘要
本發明提供一種滾珠蝸輪蝸杆傳動裝置，由滾珠、蝸輪、蝸杆、齒輪箱及其壓蓋、傳動軸及其壓蓋、滾珠裝配蓋等所組成，在蝸輪的內外表面和在蝸杆表面上設置半圓槽形滾珠軌道，將滾珠排列在蝸輪表面上的滾珠砂架中，由傳動軸壓蓋內側和滾珠裝配蓋凸圓弧形成滾珠通道，用棘爪螺栓將兩半傳動軸壓蓋緊固在蝸輪兩側。這種傳動裝置將蝸輪蝸杆傳動中的滑動面接觸變成滾動點接觸，極大地減少了摩擦損耗，傳動效率從64％左右提高到97％，壽命增加4倍，速比顯著增加，既可用作為各種車輛、坦克、裝甲車、船舶、太空飛行器等的傳動裝置，又可用作變速器廣泛用於冶金、化工、紡織、機械領域的變速器裝置中。
文檔編號F16H37/00GK1403726SQ0213292
公開日2003年3月19日 申請日期2002年9月13日 優先權日2002年9月13日
發明者董紹明, 孫雲鵬, 孫強 申請人:孫強