[发明专利]曲面蜗轮传动装置

说明书

本发明涉及曲面蜗轮传动装置。更具体来说，本发明涉及由相互啮合的曲面蜗杆和曲面蜗轮构成的曲面蜗轮传动装置。

机械领域中公知曲面蜗轮传动装置具有比圆柱蜗轮传动装置好得多的性能。因此，曲面蜗轮传动装置在实际中有着很广泛的应用领域，人们认识到，曲面蜗轮具有很好的工作性能，且有着很高的承载能力。

但是，普通的曲面蜗轮传动装置具有下面讲到的严重缺陷（普通曲面蜗轮的曲型实例见日本专利申请公开文本第2-50341号）。这些缺陷主要是由于曲面蜗杆和曲面蜗轮具有复杂的截面形状且曲面蜗轮具特殊齿形的缘故。

（1）难于加工沿曲面蜗轮外周面分布的许多齿面。

（2）难于正确地相对于曲面蜗轮设置曲面蜗杆。

（3）当曲面蜗轮中牢固装着轴时，实际上不可能在该轴的轴向上将曲面蜗轮组装于曲面蜗杆。

关于上述三个缺陷需要参阅两篇论文：（1）1991年第43卷第八期“机械研究”中的论文“曲面蜗轮传动装置和圆周蜗轮传动装置的啮合性质”;（2）日本机械协会文库1984年第50卷第458期中的论文“曲面蜗轮传动装置中的齿接触分析”。

本发明致力于消除上述三个缺陷。

本发明的一个目的是提供一种由曲面蜗杆和曲面蜗轮构成的曲面蜗轮传动装置，它能够象普通的曲面蜗轮传动装置那样不变地保持相同的极佳的性能和高的承载能力，其中，当蜗轮中固定地穿装一条轴时，曲面蜗轮可在该轴的轴向上与曲面蜗杆相组装。

本发明的另一个目的是提供一种上述种类的曲面蜗轮传动装置，其中，每次当曲面蜗轮上的齿磨损时，可将曲面蜗轮相对于曲面蜗杆在曲面蜗轮轴的轴向上错位而重复使用曲面蜗轮。

在本发明所提供的由曲面蜗杆和曲面蜗轮构成的曲面蜗轮传动机构中，曲面蜗杆的每个齿面是以平面或圆锥面的形式产生的，曲面蜗轮的每个与曲面蜗杆的齿面相啮合的齿面的形成是与一渐开线螺旋齿轮的齿面相重合的。

假定在曲面蜗轮轴的轴向看去时，曲面蜗杆的齿面可在任意位置上与曲面蜗轮的齿面进入啮合，那么，曲面蜗轮的齿顶面和齿底面在曲面蜗轮轴的轴向上加工成直线性延伸状。

由于上述结构，在曲面蜗轮轴的轴向上，使曲面蜗杆和曲面蜗轮之一相对于两者中的另一个错位，都可以在任意位置，在曲面蜗杆的齿面和曲面蜗轮的齿面之间总是形成齿紧密接触的状态。

另外，当曲面蜗轮磨损时，只要在曲面蜗轮轴的轴向上使曲面蜗杆和曲面蜗轮之一相对于两者中的另一个逐步错位，即可重复使用曲面蜗轮。

如上所述，按照本发明，由于曲面蜗杆的每个齿面是以包括平面或圆锥面的所谓欣德瑞式（Hindrey type）形成的，曲面蜗轮的每个齿面的形成与渐开线螺旋齿轮的每个齿面相重合，因而沿曲面蜗轮外周面分布的许多齿面可以容易地加工，而且，曲面蜗杆和曲面蜗轮可以容易而正确地相对设置。另外，当轴穿过曲面蜗轮牢固装配时，曲面蜗杆可装、拆于曲面蜗轮。

通过阅读下面对照附图的详细描述，可更清楚地理解本发明的其它目的，特征和优点。

图1是按照本发明一实施例的曲面蜗轮传动装置的局部剖开的视图;

图2沿图1中A-B线的剖视图;

图3是普通曲面蜗轮传动装置的局剖剖开的视图;

图4是沿图3中C-D线的剖视图;

图5表示当完成曲面蜗杆和曲面蜗轮的正确装配以便可相互啮合时，在曲面蜗轮侧的一齿面上的最初的齿接触状态;

图6表示当曲面蜗轮从该曲面蜗轮和曲面蜗杆的正常装配位置轴向错位时在曲面蜗轮侧的一齿面上出现的最初的齿接触状态;

图7表示曲面蜗轮传动装置承受的负载增加，以及在曲面蜗轮侧的齿面（齿面S₁）与曲面蜗杆侧相对的齿面的接触状态逐渐变化的情况;

图8表示当曲面蜗轮承受500Kgf-m的负载转矩时，曲面蜗轮侧的齿面（齿面S₁）与曲面蜗杆侧的相对齿面的接触状态逐渐变化的情况。

现对照上述附图详述本发明的一个推荐实施例。

图1表示按照本发明实施例的曲面蜗轮传动装置的结构，图2是沿图1中A-B线的剖视图。

在附图中，标号1代表曲面蜗杆，标号2代表与曲面蜗杆啮合的曲面蜗轮。

为了便于理解本发明，在图3和图4示出一种普通的曲面蜗轮传动装置。图3是普通曲面蜗轮传动装置的局部剖开的视图，图4是沿图3中C-D线的剖视图。图中标号3代表普通曲面蜗杆，标号4代表与曲面蜗杆3啮合的曲面蜗轮，标号5代表曲面蜗杆3的轴。