一种点线啮合蜗杆传动机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种点线啮合蜗杆传动机构，属于蜗杆传动设计技术领域。一种点线啮合蜗杆传动机构，包括蜗杆、与蜗杆啮合的传动轮和与传动轮啮合的斜齿条，所述蜗杆、传动轮和斜齿条均采用渐开线与圆弧综合的齿形，其齿高的一半为渐开线凸齿廓，另一半为过渡曲线凹齿廓，所述传动轮为蜗轮或斜齿轮。有益效果：本实用新型专利技术的点线啮合蜗杆传动机构进一步丰富了点线啮合齿轮的理论体系，扩大了点线啮合齿轮的应用范围，拓宽了蜗杆传动的内涵和外延。相对于常规蜗杆传动机构，点线啮合蜗杆传动机构具有承载能力大、寿命长、可靠性高等等优点。

A point-line meshing worm transmission mechanism

【技术实现步骤摘要】
一种点线啮合蜗杆传动机构
本技术属于蜗杆传动设计
，尤其涉及一种点线啮合蜗杆传动机构。
技术介绍
蜗杆传动因具有传动比大、传动平稳、振动小、噪声低等优点，而被广泛应用。蜗杆传动性能及其质量的优劣最终将影响到机器产品的质量高低，因此，为了满足人们日益增长的物质文明的需要，要求蜗杆的传动性能不断优化。蜗杆传动的失效形式常表现为齿面点蚀、胶合、磨损和轮齿折断等。轮齿一旦发生折断，将影响蜗杆传动系统的正常运转，严重者甚至会导致设备事故和人员伤亡的发生。由于材料和结构上的原因，蜗杆螺旋齿部分的强度总是高于与之啮合的蜗轮轮齿的强度，所以失效常常发生在蜗轮轮齿上。点线啮合齿轮是一种新型的齿轮，即相互啮合的一对齿轮副，其齿高的一半为渐开线凸齿廓，另一半为过渡曲线的凹齿廓。齿轮副啮合传动时，当其中一个齿轮的渐开线齿廓与配对齿轮的过渡曲线齿廓相啮合时形成点接触；当其中一个齿轮的渐开线齿廓与配对齿轮的渐开线齿廓相啮合时形成线接触。点线啮合齿轮综合了渐开线齿轮与圆弧齿轮的双重优点，具有承载能力大、寿命长等优点。为了提高蜗轮轮齿的抗折断能力，本技术提出了一种点线啮合蜗杆传动机构的设计理念。目前尚未检索到蜗杆与蜗轮或斜齿轮点线啮合方面的相关报导。
技术实现思路
为解决现有技术存在的蜗杆传动机构中蜗轮轮齿易失效的问题，本技术提供一种点线啮合蜗杆传动机构。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案如下，一种点线啮合蜗杆传动机构，包括蜗杆、与蜗杆啮合的传动轮以及与传动轮啮合的斜齿条，所述蜗杆、传动轮以及斜齿条均采用渐开线与圆弧综合的齿形，其齿高的一半为渐开线凸齿廓，另一半为过渡曲线的凹齿廓，所述传动轮为蜗轮或斜齿轮；所述点线啮合蜗杆传动机构满足以下条件：当蜗杆与蜗轮相啮合时，取蜗杆的分度圆导程角、轴面模数、轴面压力角分别为γ3、mx3、αx3；取蜗轮的分度圆螺旋角、端面模数、端面压力角分别为β4、mt4、αt4，则必须满足：mt4＝mx3、αt4＝αx3，在蜗杆与蜗轮两轴夹角为90度的情况下，还满足β4＝γ3；当蜗轮与斜齿条相啮合时，取斜齿条的螺旋角、端面模数、端面压力角、法面模数、法面压力角分别为β5、mt5、αt5、mn5、αn5，则必须满足：mt5＝mn5/cosβ＝mt4、αt5＝arctg(tgαn5/cosβ)＝αt4、β5＝-β4；当蜗杆与斜齿轮相啮合时，取蜗杆的分度圆导程角、轴面模数、轴面压力角分别为γ3、mx3、αx3；取斜齿轮的分度圆螺旋角、端面模数、端面压力角、法面模数、法面压力角分别为β4、mt4、αt4、mn4、αn4，则必须满足：mx3＝mt4、αx3＝αt4、mt4＝mn4/cosβ4、在蜗杆与斜齿轮两轴夹角为90度的情况下，还满足β4＝γ3；当斜齿轮与斜齿条相啮合时，取斜齿条的螺旋角、法面模数、法面压力角分别为β5、mn5、αn5，则必须满足：mn5＝mn4、αn5＝αn4、β5＝-β4。作为优选，当蜗杆的过渡曲线齿廓与蜗轮的渐开线齿廓相啮合时，形成双点接触；蜗轮的过渡曲线齿廓与斜齿条的渐开线齿廓相啮合时，形成双点接触；当蜗杆的渐开线齿廓与蜗轮的渐开线齿廓相啮合时，形成线接触；蜗轮的渐开线齿廓与斜齿条的渐开线齿廓相啮合时，形成线接触。作为优选，当蜗杆的过渡曲线齿廓与斜齿轮的渐开线齿廓相啮合时，形成双点接触；斜齿轮的过渡曲线齿廓与斜齿条的渐开线齿廓相啮合时，形成双点接触；当蜗杆的渐开线齿廓与斜齿轮的渐开线齿廓相啮合时，形成线接触；斜齿轮的渐开线齿廓与斜齿条的渐开线齿廓相啮合时，形成线接触。有益效果：本技术的点线啮合蜗杆传动机构进一步丰富了点线啮合齿轮的理论体系，扩大了点线啮合齿轮的应用范围，拓宽了蜗杆传动的内涵和外延。相对于常规蜗杆传动机构，点线啮合蜗杆传动机构具有承载能力大、寿命长、可靠性高等等优点；斜齿轮替代蜗轮与蜗杆啮合传动，可大大降低蜗轮加工的难度，具有降低生产成本，提高生产效率等效果。附图说明图1是本技术点线啮合蜗杆传动机构的啮合传动示意图；图2是本技术点线啮合蜗杆传动机构的轮齿的点线啮合形式示意图；图中1、电机，2、联轴器，3、蜗杆，4、传动轮，5、斜齿条。具体实施方式如图1所示，一种点线啮合蜗杆传动机构，包括蜗杆3、与蜗杆3啮合的传动轮4以及与传动轮4啮合的斜齿条5，蜗杆3通过联轴器2与电机1的输出端固定连接，在电机1的带动下，蜗杆3的旋转运动转化为斜齿条5的直线往复移动。如图2所示，所述蜗杆3、传动轮4以及斜齿条5均采用渐开线与圆弧综合的齿形，其齿高的一半为渐开线凸齿廓，另一半为过渡曲线的凹齿廓，所述传动轮4为蜗轮或斜齿轮。当蜗杆3的过渡曲线齿廓与蜗轮的渐开线齿廓相啮合时，形成双点接触；蜗轮的过渡曲线齿廓与斜齿条5的渐开线齿廓相啮合时，形成双点接触。当蜗杆3的渐开线齿廓与蜗轮的渐开线齿廓相啮合时，形成线接触；蜗轮的渐开线齿廓与斜齿条5的渐开线齿廓相啮合时，形成线接触。当蜗杆3的过渡曲线齿廓与斜齿轮的渐开线齿廓相啮合时，形成双点接触；斜齿轮的过渡曲线齿廓与斜齿条5的渐开线齿廓相啮合时，形成双点接触。当蜗杆3的渐开线齿廓与斜齿轮的渐开线齿廓相啮合时，形成线接触；斜齿轮的渐开线齿廓与斜齿条5的渐开线齿廓相啮合时，形成线接触。如图2，这里定义两个相互啮合的齿轮为齿轮1和齿轮2，图2中，两齿轮节圆相切点P处，O1O2为中心线，N1N2为啮合线段，J为啮合点；所述点线啮合蜗杆传动机构满足以下条件：当蜗杆3与蜗轮相啮合时，取蜗杆3的分度圆导程角、轴面模数、轴面压力角分别为γ3、mx3、αx3；取蜗轮的分度圆螺旋角、端面模数、端面压力角分别为β4、mt4、αt4，则必须满足：mt4＝mx3、αt4＝αx3，在蜗杆3与蜗轮两轴夹角为90度的情况下，还满足β4＝γ3；当蜗轮与斜齿条5相啮合时，取斜齿条5的螺旋角、端面模数、端面压力角、法面模数、法面压力角分别为β5、mt5、αt5、mn5、αn5，则必须满足：mt5＝mn5/cosβ＝mt4、αt5＝arctg(tgαn5/cosβ)＝αt4、β5＝-β4。当蜗杆3与斜齿轮相啮合时，取蜗杆3的分度圆导程角、轴面模数、轴面压力角分别为γ3、mx3、αx3；取斜齿轮的分度圆螺旋角、端面模数、端面压力角、法面模数、法面压力角分别为β4、mt4、αt4、mn4、αn4，则必须满足：mx3＝mt4、αx3＝αt4、mt4＝mn4/cosβ4、在蜗杆3与斜齿轮两轴夹角为90度的情况下，还满足β4＝γ3；当斜齿轮与斜齿条5相啮合时，取斜齿条5的螺旋角、法面模数、法面压力角分别为β5、mn5、αn5，则必须满足：mn5＝mn4、αn5＝αn4、β5＝-β4。实施例一：1)、为分析方便，假设蜗杆3的轮齿螺旋方向为左旋。由于蜗轮与蜗杆3相啮合，则蜗轮的轮齿螺旋方向也为左旋，蜗轮驱动斜齿条5移动，则斜齿条5的轮齿螺旋方向为右旋；2)、如图1所示，当电机1按照向上的实线箭头方向转动时，通过联轴器2，带动蜗杆3转动，蜗杆3的转动方向与电机1转动方向相同；3)、取蜗杆3的头数、直径系数、轴面模数、轴面压力角分别为z3、q3、mx3、αx3，其中z3、q3的取值可参考齿轮设计手册；mx3、αx3可根据需要自定或从齿轮手册取值，但具体取值与蜗轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种点线啮合蜗杆传动机构，其特征在于：包括蜗杆(3)、与蜗杆(3)啮合的传动轮(4)以及与传动轮(4)啮合的斜齿条(5)，所述蜗杆(3)、传动轮(4)以及斜齿条(5)均采用渐开线与圆弧综合的齿形，其齿高的一半为渐开线凸齿廓，另一半为过渡曲线的凹齿廓，所述传动轮(4)为蜗轮或斜齿轮；所述点线啮合蜗杆传动机构满足以下条件：当蜗杆(3)与蜗轮相啮合时，取蜗杆(3)的分度圆导程角、轴面模数、轴面压力角分别为γ3、mx3、αx3；取蜗轮的分度圆螺旋角、端面模数、端面压力角分别为β4、mt4、αt4，则必须满足：mt4＝mx3、αt4＝αx3，在蜗杆(3)与蜗轮两轴夹角为90度的情况下，还满足β4＝γ3；当蜗轮与斜齿条(5)相啮合时，取斜齿条(5)的螺旋角、端面模数、端面压力角、法面模数、法面压力角分别为β5、mt5、αt5、mn5、αn5，则必须满足：mt5＝mn5/cosβ＝mt4、αt5＝arctg(tgαn5/cosβ)＝αt4、β5＝‑β4；当蜗杆(3)与斜齿轮相啮合时，取蜗杆(3)的分度圆导程角、轴面模数、轴面压力角分别为γ3、mx3、αx3；取斜齿轮的分度圆螺旋角、端面模数、端面压力角、法面模数、法面压力角分别为β4、mt4、αt4、mn4、αn4，则必须满足：mx3＝mt4、αx3＝αt4、mt4＝mn4/cosβ4、...

【技术特征摘要】
1.一种点线啮合蜗杆传动机构，其特征在于：包括蜗杆(3)、与蜗杆(3)啮合的传动轮(4)以及与传动轮(4)啮合的斜齿条(5)，所述蜗杆(3)、传动轮(4)以及斜齿条(5)均采用渐开线与圆弧综合的齿形，其齿高的一半为渐开线凸齿廓，另一半为过渡曲线的凹齿廓，所述传动轮(4)为蜗轮或斜齿轮；所述点线啮合蜗杆传动机构满足以下条件：当蜗杆(3)与蜗轮相啮合时，取蜗杆(3)的分度圆导程角、轴面模数、轴面压力角分别为γ3、mx3、αx3；取蜗轮的分度圆螺旋角、端面模数、端面压力角分别为β4、mt4、αt4，则必须满足：mt4＝mx3、αt4＝αx3，在蜗杆(3)与蜗轮两轴夹角为90度的情况下，还满足β4＝γ3；当蜗轮与斜齿条(5)相啮合时，取斜齿条(5)的螺旋角、端面模数、端面压力角、法面...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新愿，汪献伟，刘伟，李秀莲，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：新型
国别省市：江苏,32