[其他]平面蜗轮圆柱蜗杆传动装置

说明书

本发明涉及一种新型蜗杆传动装置。

普通园柱蜗杆传动装置在工作时，啮合齿面间存在着较大的相对滑动速度，在主要承载区内，齿面间的瞬时接触一与相对滑动速度方向的夹角0°。因此，润滑条件差，易磨损，承载能力低。为改善普通园柱蜗杆传动的润滑条件，利用其加工简便的优点，人们对其蜗轮加工的包络位置进行了改进，产生了新型的蜗杆传动。

1972年2月29日公布的美国专利US-3645148，题目为“偏轴齿轮传动装置”，公开的就是一种这样的新型蜗杆传动，也是与本发明最接近的已有技术。这种蜗杆传动，由于特殊蜗轮形状，我们称之为平面蜗轮园柱传动。平面蜗轮的轮齿排列在齿根平面上，分度平面平行于齿根平面。这种蜗杆传动啮合齿面间的瞬时接触线与相对滑动速度方向垂直，具有平缓的入口侧隙，从根本上改善了蜗杆传动的润滑条件，提高了承载能力，而且加工简便，是一种理想的蜗杆传动。平面蜗轮加工中遇到的一个严重问题是轮齿凹面的面切。由于面切，使传动装置不能利用轮齿凹面工作。该美国专利没有提到平面蜗轮加工的面切问题。根据其独立权利要求所给螺距公式，可得出传动中心距计算公式：a＝ 1/2 m·z₂， m是蜗杆轴截面模数，z₂是蜗轮齿数。根据公式，蜗杆轴线应在与蜗轮同轴、直径为m·z₂的园柱切线位置（下文中，称此园柱为基园柱）。蜗轮滚刀轴线在此位置加工平面蜗轮，一般都要出现面切。

1973年10月30日公布的美国专利US-3768326，题目是“正交偏轴齿轮传动装置”，实际上也是一种平面蜗轮园柱蜗杆传动装置。根据该专利权利要求所给螺距公式，可得出传动中心距计算公式：a＝ 1/2 m·z₂- (z₁(l₁+l₂))/(2(q + 2)) ， z₁是蜗杆头数，l₁、l₂代表原式中的z₁、z₂，q是蜗杆特性系数。根据公式，蜗杆轴线应在基园柱内。蜗轮滚刀轴线在基园柱内比在切线位置有利于减少面切。但是，蜗杆轴线在基园柱内，对传动装置的承载能力、结构布置和加工都带来不利因素。该专利所给出蜗杆的复杂齿形，也不利于加工。

本发明的目的是提供一各新型的平面蜗轮园柱蜗杆传动装置，给出园柱蜗杆与平面蜗轮啮合的合适位置，避免平面蜗轮加工的面切，并使结构紧凑、易于布置、加工简便、承载能力高。

本发明的实现方式、结合附图说明如下：

图1是传动装置沿蜗轮轴线的视图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是实施例的蜗杆轴截面齿形放大图。

图4是无齿侧隙啮合传动装置实施例的示意图。

图5是有离合器作用的传动装置实施例的示意图。

图6是有保护作用的传动装置实施例的示意图。

如图1、图2所示，本传动装置的蜗杆轴线〔2〕在基园柱〔8〕之处。传动中心距a由下式计算：

a＝ 1/2 m·z₂+x·m

x是径向移位系数，O＜x＜20。

本传动装置的蜗杆螺纹部分〔3〕的前端面〔4〕到基面〔9〕的距离l₁由下式计算：

l₂＝y·π·m

y是切向移位系数，O≤y＜15。前端面〔4〕是螺纹部分〔3〕离基面〔9〕的的端面，后端面〔5〕是螺纹部分〔3〕离基面〔9〕远的端面。基面〔9〕是过蜗轮〔1〕的轴线、垂直于蜗杆轴线〔2〕的平面。

x、y的值由m、z₁、z₂、q和蜗杆后齿面〔7〕的齿形压力角α₂确定。下表给出在z₁＝1、α₂＝35°时，几种常用m的x、y值：

z₂＝20 z₂＝100

m    x    y    x    y

3    1.515    3.10    1.295    2.15

4    1.283    2.39    1.025    1.37

5    1.265    2.15    0.965    1.04

6    1.251    1.90    0.885    0.69