[发明专利]基于变压力角的蜗杆斜齿轮传动副及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种蜗杆斜齿轮传动副，尤其涉及金属蜗杆与塑料斜齿轮啮合的传动副。

背景技术

蜗杆斜齿轮传动在对传动接触受力面不大(中轻级负载)和传动精度无严格要求的场合，已全面替代蜗杆涡轮传动，广泛应用在汽车、厨房家电等领域。使用了蜗杆斜齿轮传动的汽车电机(雨刮，摇窗等)，要求具有质量可靠性高、低噪音、长寿命和低成本特性，这便成为企业的工作方向；

传统理论认为：蜗杆和斜齿轮传动的正确啮合条件为：Mt2(斜齿轮端面模数)＝Ma1(蜗杆轴面模数)；αt2(斜齿轮端面分度圆齿形角)＝αa1(蜗杆轴面分度圆齿形角)；β2(斜齿轮分度圆螺旋角)＝λ1(蜗杆轴面分度圆导程角)；即需符合模数、压力角、螺旋角分别相等的条件。

如此一来，由于要满足齿轮传统理论的啮合条件，蜗杆和塑料齿轮，通常为非标齿轮，这无疑大大增加了塑料齿轮的加工难度，通常需开注塑模加工塑料齿轮，这便产生了一些问题：

1.齿轮注塑模具，精度要求高，制造难度大，周期长；

2.齿轮注塑设备，精度要求高，工艺严格；

3.齿轮材料要求高，需变形小，由于齿轮厚薄不一，齿形易变形，且稳定性差。

我们对于上述技术问题进行了长时间的研究，我们目前采用的解决上述技术问题的方法是在金属蜗杆和塑料斜齿轮传动中，由于金属和塑料的材料性能和强度不同，我们采用切向变位方法，减薄蜗杆齿形厚度，而相应增厚斜齿轮齿形厚度，从而以达到金属蜗杆齿和塑料斜齿能承受同样大小力的作用，避免塑料齿轮断齿，满足马达寿命要求；与此同时，为保证较小的噪音，蜗杆通常采用较小的非标准的压力角(齿形角如10°、14.5°等)；为满足上述要求，蜗杆和塑料斜齿轮均为非标齿轮(通常压力角和齿厚非标)，塑料斜齿轮需注塑模加工；同样的，该注塑模具精度要求高，成本高，加工周期长，注塑齿轮齿形变形大(齿形厚薄不均)，不利于新品开发和批量生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于变压力角的蜗杆斜齿轮传动副及其用途；所述蜗杆斜齿轮传动副的传动可靠，耐用，制造容易。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

基于变压力角的蜗杆斜齿轮传动副，包含相互啮合的蜗杆和斜齿轮；

所述斜齿轮端面模数(Mt2)＝蜗杆轴面模数(Ma1)；

斜齿轮端面分度圆齿形角(αn2)＞蜗杆轴面分度圆齿形角(αn1)；

斜齿轮分度圆螺旋角(β2)＝蜗杆轴面分度圆导程角(λ1)；

所述斜齿轮端面分度圆齿形角(αn2)-蜗杆轴面分度圆齿形角(αn1)小于10°。

本发明上述实施方式的特点和进一步改进在于：

(1)当，所述斜齿轮端面模数(Mt2)＝蜗杆轴面模数(Ma1)；斜齿轮端面分度圆齿形角(αn2)＝蜗杆轴面分度圆齿形角(αn1)；斜齿轮分度圆螺旋角(β2)＝蜗杆轴面分度圆导程角(λ1)时，所述斜齿轮与蜗杆的中心距为L1；

当，所述斜齿轮端面模数(Mt2)＝蜗杆轴面模数(Ma1)；斜齿轮端面分度圆齿形角(αn2)＞蜗杆轴面分度圆齿形角(αn1)；斜齿轮分度圆螺旋角(β2)＝蜗杆轴面分度圆导程角(λ1)时，所述斜齿轮与蜗杆的中心距为L2；

中心距增加量(ΔL)＝L2-L1；

斜齿轮端面模数×10％≤ΔL≤斜齿轮端面模数×30％。

(2)所述斜齿轮端面分度圆齿形角(αn2)-蜗杆轴面分度圆齿形角(αn1)小于5度。

(3)所述斜齿轮端面模数(Mt2)＝蜗杆轴面模数(Ma1)＝0.8；

所述斜齿轮分度圆螺旋角(β2)＝蜗杆轴面分度圆导程角(λ1)＝7.59389°；

所述斜齿轮端面分度圆齿形角(αn2)＝20°；

所述蜗杆轴面分度圆齿形角(αn1)＝14.5°。

进一步的是：所述中心距增加量(ΔL)＝0.15mm。

进一步的是：所述斜齿轮的分度圆直径为48.56mm；所述斜齿轮分度圆处的压力较为14.5°；所述斜齿轮的齿根圆直径为48.3mm。

进一步的是：所述斜齿轮的齿数、法面齿形角、齿顶高系数、径向变位系数、螺旋线方向、分度圆柱螺旋角和跨测齿数依次为：62、20°、1、+0.162、右、7°35′38″和6。