具有內置式潤滑結構的蝸杆的製作方法

2023-05-25 23:53:31 2

本發明屬蝸杆技術領域，具體涉及一種具有內置式潤滑結構的蝸杆。

背景技術：

蝸杆傳動是在空間交錯的兩軸間傳遞運動和動力的一種傳動結構，兩軸線交錯的夾角可為任意值，常用的為90度，這種傳動由於具有下述特點，故應用頗為廣泛。1、當使用單頭蝸杆時及相當於單線螺紋，蝸杆每轉一周，渦輪只轉一個齒距，因而能實現大的傳動比。在動力傳動中，一般傳動比i＝5～80，在分度機構或手動機構的傳動中，傳動比可達300，若只傳遞運動，傳動比可達1000，由於傳動比大，零件數目由少，因而結構緊湊；2、在渦輪蝸杆傳動中，由於蝸杆齒是連續不斷的螺旋齒，它和渦輪齒是逐漸進入嚙合及逐步退出嚙合的，同時嚙合的齒對有較多，故衝擊載荷小，傳動平穩，噪音低；3、當蝸杆的螺旋線升角小於嚙合面的當量摩擦角時，蝸杆傳動便具有自鎖性；4、蝸杆傳動與螺旋齒輪傳動相似，在嚙合處有相對滑動，當滑動速度很大且工作條件不夠良好時，會產生嚴重的摩擦與磨損，從而引起過分發熱使潤滑情況惡化，因此摩擦損失較大，效率低，當傳動具有自鎖性時，效率僅為0.4左右，同時由於摩擦與磨損嚴重，常需耗用有色金屬製造渦輪或輪圈，以便與鋼製蝸杆配對組成減摩性良好的滑動摩擦副。蝸杆傳動和齒輪傳動一樣，它的失效形式也有點蝕、齒根折斷，齒面膠合及過度磨損等，由於材料及結構上的原因，蝸杆螺旋齒部分的強度總高於渦輪輪齒的強度，所以失效經常發生在渦輪輪齒上，由於渦輪齒面間有較大的相對滑動，從而增加了產生膠合和摩擦失效的可能性，尤其是在某些條件下如潤滑不良，蝸杆傳動因齒面膠合而失效的可能性更大。對於閉式蝸杆傳動，由於散熱較為困難，更容易發生因潤滑不良而導致的失效。潤滑相對蝸杆傳動來說，具有特別重要的意義。蝸杆傳動中，輪齒面間相對滑動速度較大，當潤滑不良時，傳動效率顯著降低，並且會帶來劇烈的磨損和產生膠合破壞的危險，所以採用粘度大的礦物油進行良好的潤滑，在潤滑劑中還常加入添加劑，使其提高抗膠合能力。蝸輪蝸杆傳動機構，由於工作效率低，工作時發熱量大，在閉式傳動中，如果產生的熱量不能及時的散逸，將因油溫不斷升高而使潤滑油稀釋，從而增大摩擦損失，甚至發生膠合，特別是在當相對速度大於5米每秒時，傳動系統更容易失效。為了有效地降低溫升，必須根據單位時間內的發熱量，等於同時間的散熱量的條件進行熱平衡計算，在儘可能不增加散熱面積的情況下，改善潤滑油的循環速度，從而降低溫升。閉式蝸杆傳動機構常用的潤滑傳動方式，就是採用油池潤滑，在攪油損耗不大的情況下，應有適當的油量，這樣不僅有利於動壓油膜的形成，而且有助於散熱。對於蝸杆下置式或蝸杆側置式，浸油深度應為蝸杆的一個齒高；對於蝸杆上置式，浸油深度約為渦輪外徑的1/3，通過蝸杆和蝸輪的嚙合旋轉，從而將潤滑油帶至各個需要潤滑的部位。但對於上述蝸杆蝸輪的潤滑方式，由於溫度的升高，潤滑油的粘度下降，使得各部位的潤滑效果會大打折扣，影響潤滑質量。因此有必要提出改進。

技術實現要素：

本發明解決的技術問題：提供一種具有內置式潤滑結構的蝸杆，本發明對蝸杆的結構進行改善，改變了潤滑油的流動路徑，使潤滑油通過盲孔和噴油孔直接噴淋到蝸杆和蝸輪的嚙合部位，使蝸杆和蝸輪的嚙合部位潤滑充分，加快潤滑油的流速，從而加快散熱，提高了潤滑系統的可靠性。

本發明採用的技術方案：具有內置式潤滑結構的蝸杆，包括蝸杆體，所述蝸杆體外表面上設有蝸杆螺旋齒，所述蝸杆螺旋齒上與蝸輪適配嚙合處為蝸杆嚙合齒部，所述蝸杆體一端部設有盲孔，所述蝸杆嚙合齒部根部沿蝸杆螺旋線軸向上均勻設有多個噴油孔，所述噴油孔與盲孔內腔連通。

其中，所述相鄰兩個噴油孔所處的蝸杆螺旋線的徑向切線夾角為60度。

進一步地，所述噴油孔的直徑為5mm。

進一步地，所述盲孔的底部超過蝸杆嚙合齒部外1～2圈蝸杆螺旋齒。

進一步地，所述盲孔埠處設有空心細管型油針，所述油針安裝在底座上，所述油針與齒輪泵連接。

進一步地，所述油針的底座與盲孔埠之間通過密封件密封。

本發明與現有技術相比的優點：

1、本方案對蝸杆的結構進行改善，改變了潤滑油的流動路徑，使潤滑油通過盲孔和噴油孔直接噴淋到蝸杆和蝸輪的嚙合部位，由於在機構工作過程中潤滑油始終處於噴淋狀態，所以使蝸杆和蝸輪的嚙合部位潤滑更加充分，加快潤滑油的流速，能夠儘快將蝸杆傳動產生的熱量傳遞出去，提高了散熱效果，延長蝸杆傳動機構的使用壽命；

2、本方案由於潤滑油直接通過齒輪泵輸送到蝸杆盲孔內腔中，再通過噴油孔直接噴淋到蝸杆和蝸輪的嚙合部位，這樣就不需要大油箱內裝很多潤滑油增高浸油深度進行潤滑，可以有效減小油箱的體積，節約安裝空間，為傳動機構的安裝以帶來方便；

3、本方案適用於下置式、側置式及上置式的蝸杆傳動機構的潤滑，實用性強；

4、由於與蝸杆嚙合的渦輪的輪齒部分大多採用有色金屬製造輪圈，本方案的這種潤滑方式可以提高潤滑效果，從而有效減少對有色金屬的消耗，延長蝸輪的使用壽命。

附圖說明

圖1為本發明的立體結構示意圖；

圖2為本發明的中蝸杆嚙合齒部的截面結構示意圖；

圖3為本發明使用狀態結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖1-3描述本發明的實施例。

具有內置式潤滑結構的蝸杆，如圖1所示，包括蝸杆體1，所述蝸杆體1外表面上設有蝸杆螺旋齒2，蝸杆在工作過程中只有一部分蝸杆螺旋齒2與蝸輪進行嚙合，將蝸杆螺旋齒2上與蝸輪適配嚙合處設為蝸杆嚙合齒部3，蝸杆嚙合齒部3使用率高，所以對潤滑系統也要求高。本方案在蝸杆傳動箱體內增加一個齒輪泵8的基礎上，改變蝸杆的潤滑結構，使其達到更好的潤滑效果。即在保證蝸杆傳遞強度的前提下，在所述蝸杆體1一端部鑽有盲孔4，為保證與蝸輪嚙合的蝸杆的蝸杆嚙合齒部3都得到有效潤滑，使所述盲孔4的底部5超過蝸杆嚙合齒部3外1～2圈蝸杆螺旋齒2，所述蝸杆嚙合齒部3的根部沿蝸杆螺旋線6軸向上均勻設有多個噴油孔7，所述噴油孔7與盲孔4內腔連通。優選的，所述相鄰兩個噴油孔7所處的蝸杆螺旋線6徑向切線夾角為60度。優選的，所述噴油孔7的直徑為5mm。由於噴油孔7的位置一方面沿蝸杆螺旋線6上升，也就是說在蝸杆軸向方向有移動，另一方面相鄰兩個噴油孔7在蝸杆徑向方向又有60度旋轉，因而在某一截面上，只有一個噴油孔7可見，如圖2所示。

所述盲孔4埠處設有空心細管型油針9，所述油針9安裝在底座10上，所述油針9與齒輪泵8連接，所述油針9的底座10與盲孔4埠之間通過密封件11密封。工作中，如圖3所示，置於蝸杆傳動系統內的油箱中的潤滑油在齒輪泵8的作用下，通過空心細管型油針9的管腔進入到盲孔4內腔中，盲孔4內腔中的潤滑油通過噴油孔7直接噴淋在蝸杆的蝸杆嚙合齒部3與蝸輪嚙合的位置上。本發明對蝸杆的結構進行改善，改變了潤滑油的流動路徑，由於在機構工作過程中潤滑油始終處於噴淋狀態，所以使蝸杆和蝸輪的嚙合部位潤滑更加充分，加快潤滑油的流速，能夠儘快將蝸杆傳動產生的熱量傳遞出去，提高了散熱效果，延長蝸杆傳動機構的使用壽命，使蝸杆傳動系統中的潤滑系統更加穩定可靠。

本發明由於潤滑油直接通過齒輪泵8輸送到蝸杆盲孔4內腔中，再通過噴油孔7直接噴淋到蝸杆和蝸輪的嚙合部位，這樣就不需要在大油箱內裝很多潤滑油增高浸油深度進行潤滑，可以有效減小油箱的體積，節約安裝空間，為傳動機構的安裝以帶來方便。本發明適用於下置式、側置式及上置式的蝸杆傳動機構的潤滑，實用性強。另外，由於與蝸杆嚙合的渦輪的輪齒部分大多採用有色金屬製造輪圈，本方案的這種潤滑方式可以提高潤滑效果，從而有效減少對有色金屬的消耗，延長蝸輪的使用壽命。

上述實施例，只是本發明的較佳實施例，並非用來限制本發明實施範圍，故凡以本發明權利要求所述內容所做的等效變化，均應包括在本發明權利要求範圍之內。