活齿蜗杆滚珠传动装置制造方法及图纸

活齿蜗杆滚珠传动装置，本发明专利技术是属机械工程。本发明专利技术是创造蜗杆传动装置的无级变速功能和提高传动效率。活齿蜗杆滚珠传动装置是由活齿蜗杆、蜗杆、滚珠、滚珠导轨和滚珠回路所组成。活齿蜗杆滚珠传动装置有两种结构形式，它可实现自动无级变速传动和可控无级变速传动，传动功率大，效率高，可广泛用于汽车、工程机械、机器人、机械手及需无级变速的机械设备中。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是属机械工程根据清华大学机械设计教研组和中央广播电视大学机械组合编的《机械原理》一书所述，现有技术中，蜗杆是与蜗轮直接啮合完成机械传动的。在蜗杆蜗轮传动装置中，蜗杆是直径小，轴向长，齿数少，螺旋升角小且固定不变的螺旋齿轮。蜗轮是直径大，轴向短，齿数多，螺旋升角大且固定不变的螺旋齿轮。蜗杆蜗轮传动装置的缺点是不能作无级变速传动，要改变角速比时必须同时更换互相匹配的蜗杆和蜗轮，传动效率低，不能用于大功率传动，增速传动和高速传动。本专利技术的目的是创造蜗杆传动装置的无级变速传动和无级变力距传动的功能，提高传动效率，使蜗杆传动装置能在大功率，高速和增速领域工作。活齿蜗杆滚珠传动装置是由活齿蜗杆、蜗杆、滚珠、滚珠导轨和滚珠回路所组成。活齿蜗杆滚珠传动装置中，活齿蜗杆是由可以改变螺旋齿节距的蜗杆所组成。所述活齿蜗杆的活齿是由弹性的可以改变螺旋升角的螺旋齿所组成。活齿蜗杆滚珠传动装置中，活齿蜗杆与蜗杆，或活齿蜗杆与活齿蜗杆之间不直接啮合，而是通过与滚珠的啮合实现机械传动的。所以，活齿蜗杆与蜗杆的螺旋齿槽是与滚珠相啮合的园弧形。活齿蜗杆滚珠传动装置中，滚珠是园形的刚性球体。抛光的钢球特别适用于活齿蜗杆滚珠传动装置中。在活齿蜗杆滚珠传动装置中的滚珠直接与主动蜗杆、从动蜗杆及导轨三者相啮合，它既是两蜗杆机械力传递的桥梁，又是装置赖以运转的枢纽。活齿蜗杆滚珠传动装置中，滚珠导轨是由刚性轨道所组成。所述滚珠导轨的刚性轨道的轨面是与滚珠相啮合的园弧形。滚珠导轨一般是与壳体一起铸造加工而成，然后在轨面上镀上减摩擦耐磨材料，或是将减摩擦耐磨材料制成的导轨固定在壳体上或专用的支架上。滚珠导轨在传动装置中的作用是保持滚珠与两蜗杆的正常啮合，以及引导滚珠的正常运行。活齿蜗杆滚珠传动装置中，滚珠回路是与导轨两端相含接的供滚珠循环运动的孔道所组成。在传动装置中，滚珠回路一般是和壳体一起铸造加工成，或是将制成的滚珠回路固定在壳体或专用的支架上。滚珠回路中必须光滑，能使滚珠在其中顺利地来回运动为好。活齿蜗杆滚珠传动装置是在蜗杆滚珠传动装置和笼式蜗杆滚珠传动装置的基础上专利技术的，所以活齿蜗杆滚珠传动装置分为轴心距不为零和轴心距为零两种结构。在活齿蜗杆滚珠传动装置中，活齿蜗杆与蜗杆之间的相对旋转方向是由两蜗杆的螺旋线方向决定的，两蜗杆的螺旋线方向相同则两蜗杆的旋转方向相同，两蜗杆的螺旋线方向相反则两蜗杆的旋转方向相反。这是蜗杆滚珠传动的旋转方向特性。在活齿蜗杆滚珠传动装置中，当两蜗杆的轴心距为零时，两蜗杆的角速比是两蜗杆蜗旋升角正切之反比。当两蜗杆的轴心距不为零，而是等于两蜗杆半径之和时，两蜗杆的角速比是蜗杆直径与螺旋升角正切值乘积之反比。在实用的蜗杆滚珠传动装置中，蜗杆的直径是定值，决定两蜗杆角速比的是螺旋升角的正切值。显然，任意改变一蜗杆的螺旋升角，两蜗杆的角速比就必然要相应地变化。这是蜗杆滚珠传动的角速比特性。活齿蜗杆滚珠传动装置充分发挥蜗杆滚珠传动的角速比特性，用活齿蜗杆能自动或可控连续改变螺旋升角的性能，实现自动无级变速传动和可控无级变速传动。图1是活齿蜗杆滚珠自动无级变速传动装置，它是轴心距为零的结构。自动无级变速是通过活齿蜗杆自动地随外加力距的变化而改变螺旋升角的值实现的。主动蜗杆1旋转运动时，蜗杆螺旋齿产生的轴向力推动滚珠3沿着导轴4作直线运动，滚珠3的直线运动作用于与之啮合的活齿蜗杆的螺旋齿上，螺旋齿产生的径向力推动活齿蜗杆2旋转运动。当外加力距大于活齿蜗杆2的最小额定扭距时，活齿蜗杆2的螺旋齿被反螺旋方向扭曲，活齿蜗杆2的螺旋升角增大，螺旋升角的增大势必引起角速比增大，使输出转速下降，输出力距增大。当输出力距与外加力距平衡时，传动装置在一定的角速比下运行，当外加力距变化时，自动无级变速传动装置相应地改变活齿蜗杆的螺旋升角，调整出相应的变速比，以平衡变化的外加力距。当滚珠3运动到导轨4的终端时，被主动蜗杆1渐渐变浅的螺旋线推出啮合中心线，接着蜗杆2渐渐变浅的螺旋线将滚珠3推进滚珠回路5中。此时滚珠回路中储满了滚珠，进入滚珠回路中的这一颗滚珠将滚珠回路另一端的一颗滚珠推入导轨中，使之与两蜗杆进行啮合。这是活齿蜗杆滚珠自动无级变速传动装置的换珠过程。活齿蜗杆滚珠自动无级变速传动装置在换珠过程中，最少要有一颗滚珠与蜗杆啮合。图2是活齿蜗杆滚珠可控无级变速传动装置，它是轴心距不为零的结构。图中的活齿蜗杆2是可人为控制螺旋升角大、小的。蜗杆2的螺旋升角大小的变化是由笼口端齿环6的螺旋进退而改变的。当控制杆7作用于笼口的端齿环6时，端齿环的内齿沿着与之啮合的调速螺旋齿8旋转一角度，此时活齿蜗杆2的螺旋升角也相应地变化一角度。蜗杆螺旋升角的变化必然引起角速比的变化，从而实现可控无级变速传动。活齿蜗杆滚珠可控无级变速传动装置的控制方法可采用手动、液动、电动及电脑等方法控制。当主动蜗杆1旋转时，推动与之啮合的滚珠3沿着导轨4直线运动，滚珠3的直线运动推动与之啮合的活齿蜗杆2旋转运动。此时通过控制杆7使活齿蜗杆2的端环6旋进或旋出时，活齿蜗杆的螺旋升角就变小或变大，于是活齿蜗杆的转速就相应地变快或变慢，从而实现可控无级变速。主动蜗杆1的不断旋转，使滚珠3沿着导轨4不停地运动。当滚珠3运动到导轨的终端时，被弧线形导轨推出啮合中心线，接着旋转着的蜗杆将滚珠推进滚珠回路5中，此时滚珠回路中已储满了滚珠，进入回路中的这一颗滚珠将滚珠回路另一端的一颗滚珠推进导轨，使之与两蜗杆进行啮合。这是活齿蜗杆滚珠可控无级变速传动装置的换珠过程，在换珠过程中，最少要有一颗滚珠与蜗杆保持啮合。活齿蜗杆滚珠传动装置的积极效果在于实现自动无级变速传动和可控无级变速传动，传动功率大、效率高，运转速度高，无噪声，体积小重量轻，制造成本低，可广泛用于汽车、工程机械、机械手、机器人及需无级变速的机械设备中。实施例汽车自动无级变速箱汽车自动无级变速箱是利用活齿蜗杆滚珠传动装置的无级变速特性制成的。自动无级变速箱在汽车行驶时随外加扭距的变化自动改变活齿蜗杆的螺旋线升角，从而自动地无级变换角速比，相应地改变输出扭距，以平衡外加扭距的变化，使汽车平稳地运行在最佳状态。汽车自动无级变速箱是由自动无级变速传动和变向传动两部分组成，如图3所示。自动无级变速传动部分是由轴心距为零结构的活齿蜗杆滚珠自动无级变速传动装置所组成。变向传动部分是由笼式蜗杆滚珠变向传动装置所组成。变向装置由手动操纵，有前进档，空档和倒档三个档位，可随意操纵汽车的进退和在任一速度中更换反向排档。自动无级变速箱在工作时，汽车发动机的动力经离合器输入活齿蜗杆滚珠传动装置中。装置的主动蜗杆开始旋转。主动蜗杆的旋转推动滚珠沿着导轨作直线运动，滚珠的运动推动活齿蜗杆旋转，活齿蜗杆的旋转使与之联成一体的变向传动装置的主动蜗杆一起旋转。当操纵杆处在空档位置时，变向传动装置中的爪轮与前后啮合爪分离，变向传动装置主动蜗杆的旋转，推动与之啮合的滚珠沿旋转壳体上的螺旋导轨运动，滚珠的螺旋运动推动变向传动装置的笼式蜗杆空转。变速箱无动力输出。当操纵杆处在前进档位置时，变向传动装置中的爪轮与旋转壳体上的啮合爪啮合，变向传动装置的笼式蜗杆和旋转壳体联成一体，滚珠被卡住不能顺蜗旋导轨运动，主动蜗杆的旋转就带动笼式蜗杆和旋转壳体一起同步运转。变速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蜗杆传动装置，其特征是由活齿蜗杆、蜗杆、滚珠、滚珠导轨和滚珠回路所组成。

【技术特征摘要】
1.一种蜗杆传动装置，其特征是由活齿蜗杆、蜗杆、滚珠、滚珠导轨和滚珠回路所组成。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的活齿蜗杆是由螺旋齿节距可以变化的蜗杆所组成。3.根据权利要求2所述的活齿蜗杆，其特征在于所述的活齿是由弹性的螺旋升角可以改变的螺旋齿所组成。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的活齿蜗杆和蜗杆的齿槽是与滚珠相啮合的园弧形。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的滚珠是刚性的球体。6.根据权利要求1所述的装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧子文，
申请(专利权)人：欧子文，
类型：发明
国别省市：52[中国|贵州]