一种舵形滚轴轮弧面包络轮啮合传动结构制造技术

一种舵形滚轴轮弧面包络轮啮合传动结构，舵形滚轴轮的传动啮合面等距安装可滚动滚轴，弧面包络轮外形为凹圆弧绕轮轴线回转形成的回转面，回转面上有可啮合滚轴的螺旋轨道槽，舵形滚轴轮和弧面包络轮同时通过多个滚轴啮合传动，弧面包络轮对舵形滚轴轮形成包络；本实用新型专利技术相对于齿轮组传动具有传动比大，运转平稳，结构紧凑，体积小，无噪声的优点；相对于蜗杆传动，则相当于把蜗杆蜗轮的齿牙滑动摩擦变成滚轴的滚动摩擦，因此具有磨损小、寿命长、效率高、能耗低、承载力大、可设计传动比值范围大的优势。舵形滚轴轮的制造不再采用滚齿、插齿等方式来加工齿牙，而是采用简单的钻铣饺方式加工装配式结构，制造成本降低。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种动力传动结构，舵形滚轴轮的传动啮合面等距安装可滚动滚 轴，弧面包络轮外形为凹圆弧绕轮轴线回转形成的回转面，回转面上有可啮合滚轴的螺旋 轨道槽，舵形滚轴轮和弧面包络轮同时通过多个滚轴啮合传动，弧面包络轮对舵形滚轴轮 形成包络。
技术介绍
常用的变速传动结构有齿轮组传动和蜗杆传动，齿轮组传动效率高，准确可靠，是 应用广泛的传动方式，但存在高速运转时平稳性差、噪声大、不能缓冲震动、大减速比时体 积庞大等缺点；蜗杆传动具有减速比大、结构紧凑、工作平稳、无噪声、能缓冲震动、可90度 变向等优点，也在各种各样的减速设备和机械传动中得到广泛的应用，但蜗杆传动是靠蜗 杆和蜗轮之间的齿牙面摩擦进行传动，因此其固有的缺点是磨损大、传动效率低、精密度 差，使用寿命短、能耗高；蜗杆传动结构的传动比一般在10以上，如果要求传动比小于10， 则设计制造非常困难。普通的圆柱蜗杆传动过程中，只有1-2个齿承载传动力，因此其承载 力较弱，不宜用于大型重型设备；后来出现的环面包络蜗杆技术，在传动过程中蜗杆和蜗轮 啮合的齿数增多，承载力变大，但其加工难度大，工艺复杂，效果不佳，而且仍然是靠蜗轮蜗 杆的齿面摩擦来传动，因而普通蜗杆传动的磨损大、传动效率低等问题依然存在。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型的舵形滚轴轮弧面包 络轮啮合传动结构，这种结构运转平稳，结构紧凑，体积小，无噪声，而且磨损小，效率高，能 耗低，承载力大，可设计传动比值范围大，为了达到这种目标，本技术的技术方案是这 样实现的一种舵形滚轴轮弧面包络轮啮合传动结构，由舵形滚轴轮和弧面包络轮组成，舵 形滚轴轮包括滚轴载体轮、滚轴、行星滚子和滚轴限位装置；在滚轴载体轮的传动啮合圆 周面上，有等距离分布的结构相同的滚轴安装孔，滚轴安装孔的中心线在滚轴载体轮的同 一横截面上，且穿过滚轴载体轮中心；滚轴载体轮的一个平面上开有与滚轴载体轮同心的 环形槽，环形槽深度使滚轴限位部分能够伸入其中；滚轴包括啮合部分、承载部分和限位部 分，这三部分是围绕同一中心轴形成的旋转体，啮合部分的横截面大于承载部分横截面，啮 合部分端部可为平头或圆头；滚轴在滚轴安装孔中安装好以后，其承载部分处于滚轴安装 孔中，限位部分伸入到环形槽之中，啮合部分高出滚轴载体轮外圆周面一定高度，以与弧面 包络轮上的螺旋轨道槽相啮合；滚轴的承载部分处于滚轴安装孔中，其四周安装有行星滚 子；滚轴安装孔、行星滚子和滚轴紧密配合，形成轴承结构，滚轴安装孔相当于轴承的外圈， 滚轴相当于轴承的内圈；滚轴的限位部分在环形槽中与滚轴限位装置相连接，使滚轴能够 在滚轴安装孔内各行星滚子的中心转动但不能脱离出滚轴安装孔；安装了滚轴的滚轴载体 轮，形状极象轮船的方向舵，称之为舵形滚轴轮；弧面包络轮的外形为凹圆弧围绕弧面包络 轮中心轴线回转形成的回转面，该回转面能够对舵形滚轴轮形成包络，称之为凹圆弧回转4面包络轮，简称弧面包络轮；凹圆弧的直径等于滚轴载体轮直径；在弧面包络轮的回转面 上有螺旋轨道槽，螺旋轨道槽的螺距相等；螺旋轨道槽的法向截面与滚轴啮合部分的纵截 面形状规格一致，使螺旋轨道槽与滚轴啮合部分能够最佳啮合；舵形滚轴轮和弧面包络轮 中心轴成90度交错，弧面包络轮的中心轴线与舵形滚轴轮的各个滚轴中心轴线在同一平 面内，舵形滚轴轮与弧面包络轮的中心矩使滚轴啮合部分正好啮合入弧面包络轮的螺旋轨 道槽，弧面包络轮对舵形滚轴轮形成包络。所述的一种舵形滚轴轮弧面包络轮啮合传动结构，滚轴的承载部分外圆面为圆锥 面时，称为锥形滚轴，滚轴载体轮外圆周面上的滚轴安装孔为锥形孔，锥形滚轴安装孔与环 形槽相通；相应的，行星滚子为锥形行星滚子，其外圆面也为圆锥面，滚轴的承载部分、锥形 滚轴安装孔、锥形行星滚子的外圆锥面虚拟顶点为滚子承载轮的中心。所述的一种舵形滚轴轮弧面包络轮啮合传动结构，滚轴的承载部分外圆面为圆柱 面时，称为柱形滚轴，滚轴载体轮外圆周面上的滚轴安装孔为柱形孔，行星滚子为柱形行星 滚子，柱形滚轴安装孔的中心线穿过滚子承载轮中心；柱形滚轴安装孔由上下两部分组成， 上部为直径大的平底柱形孔，安装柱形滚轴和柱形行星滚子；下部为直径小的柱形透孔，位 于孔中心，与环形槽相通，只允许中心的柱形滚轴通过；柱形滚轴的限位部分尾端为球面。所述的一种舵形滚轴轮弧面包络轮啮合传动结构，其滚轴安装孔内的行星滚子带 有保持架，保持架将行星滚子结合在一个固定的圆周上；行星滚子围绕滚轴滚动时，保持架 随之转动。所述的一种舵形滚轴轮弧面包络轮啮合传动结构，其弧面包络轮上弧面包络部分 的长度，最多能够包络舵形滚轴轮的一半。所述的一种舵形滚轴轮弧面包络轮啮合传动结构，舵形滚轴轮上的滚轴间距指两 滚轴中心线之间滚轴载体轮外圆周面上的弧长，弧面包络轮上的螺旋轨道槽螺距指相邻两 周螺旋轨道槽中心线之间包络轮弧面上的弧长；当弧面包络轮单丝道设计时，弧面包络轮 上螺旋轨道槽的螺距与舵形滚轴轮上滚轴的间距相等或为滚轴间距的1/η，η为正整数；当 弧面包络轮多丝道设计时，弧面包络轮上螺旋轨道槽的螺距是舵形滚轴轮上滚轴间距的整 数倍。所述的一种舵形滚轴轮弧面包络轮啮合传动结构，滚轴限位部分有限位槽，滚轴 限位装置采用圆形限位卡环，限位卡环下部有多个开口卡槽，卡环直径使卡槽与滚轴安装 到位后的滚轴限位槽位置一致，每个卡槽对应一个滚轴，卡槽卡入到滚轴限位槽中。本技术的有益效果是舵形滚轴轮和弧面包络轮通过可转动的滚轴啮合，相 对于齿轮组传动系统具有传动比大，运转平稳，结构紧凑，体积小，无噪声的优点；相对于蜗 杆传动，则相当于把蜗杆蜗轮的齿牙滑动摩擦变成滚轴的滚动摩擦，因此传动过程中磨损 大大减小，传动效率得以很大提高，因此相同负载时所需要的输入动力设备功率减小，设备 工作过程中能耗降低。舵形滚轴轮和弧面包络轮之间啮合的滚轴数量多，承载力数倍的增 强，可用于重型机械设备；由于舵形滚轴轮和弧面包络轮同时有多个滚轴啮合，生产时采用 预压技术，能够消除往复转动时的背隙，故本技术可用于精密传动的自动化设备；本实 用新型传动比的范围最低可以达到1 1，而且能够逆向转动，因而比蜗杆蜗轮传动具有更 广泛的应用。此外，滚轴载体轮的制造不再采用滚齿、插齿等方式来加工齿牙，而是采用简 单的钻铣饺方式加工装配式的滚轴载体轮，制造难度小，制造成本低。附图说明图1为本技术的总体原理结构图，也可作为摘要附图。图2为本技术凹圆弧回转面包络轮结构示意图，为弧面包络轮正剖视图。图3为本技术未安装滚轴时的滚轴载体轮结构示意图，其滚轴安装孔为圆锥 形孔。图4为本技术锥形滚轴的结构示意图。图5为本技术安装了锥形滚轴的舵形滚轴轮结构示意图。图6为本技术图5的侧视图。图7为本技术图6的A-A剖视图。图8为本技术行星滚子结构示意图。图9为本技术限位卡环结构示意图。图10为本技术未安装滚轴时的滚轴载体轮结构示意图，其滚轴安装孔为圆 柱形孔。图11为本技术柱形滚轴的结构示意图。图12为本技术安装了柱形滚轴的舵形滚轴轮结构示意图。图13为本技术图12的侧视图。图14为本技术图13的B-B剖视图。其中1、舵形滚轴轮1-1、滚轴载体轮1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种舵形滚轴轮弧面包络轮啮合传动结构，其特征在于：其由舵形滚轴轮和弧面包络轮组成，舵形滚轴轮包括滚轴载体轮、滚轴、行星滚子和滚轴限位装置；在滚轴载体轮的传动啮合圆周面上，有等距离分布的结构相同的滚轴安装孔，滚轴安装孔的中心线在滚轴载体轮的同一横截面上，且穿过滚轴载体轮中心；滚轴载体轮的一个平面上开有与滚轴载体轮同心的环形槽，环形槽深度使滚轴限位部分能够伸入其中；滚轴包括啮合部分、承载部分和限位部分，这三部分是围绕同一中心轴形成的旋转体，啮合部分的横截面大于承载部分横截面，啮合部分端部可为平头或圆头；滚轴在滚轴安装孔中安装好以后，其承载部分处于滚轴安装孔中，限位部分伸入到环形槽之中，啮合部分高出滚轴载体轮外圆周面一定高度，以与弧面包络轮上的螺旋轨道槽相啮合；滚轴的承载部分处于滚轴安装孔中，其四周安装有行星滚子；滚轴安装孔、行星滚子和滚轴紧密配合，形成轴承结构，滚轴安装孔相当于轴承的外圈，滚轴相当于轴承的内圈；滚轴的限位部分在环形槽中与滚轴限位装置相连接，使滚轴能够在滚轴安装孔内各行星滚子的中心转动但不能脱离出滚轴安装孔；安装了滚轴的滚轴载体轮，形状极象轮船的方向舵，称之为舵形滚轴轮；弧面包络轮的外形为凹圆弧围绕弧面包络轮中心轴线回转形成的回转面，该回转面能够对舵形滚轴轮形成包络，称之为凹圆弧回转面包络轮，简称弧面包络轮；凹圆弧的直径等于滚轴载体轮直径；在弧面包络轮的回转面上有螺旋轨道槽，螺旋轨道槽的螺距相等；螺旋轨道槽的法向截面与滚轴啮合部分的纵截面形状规格一致，使螺旋轨道槽与滚轴啮合部分能够最佳啮合；舵形滚轴轮和弧面包络轮中心轴成９０度交错，弧面包络轮的中心轴线与舵形滚轴轮的各个滚轴中心轴线在同一平面内，舵形滚轴轮与弧面包络轮的中心矩使滚轴啮合部分正好啮合入弧面包络轮的螺旋轨道槽，弧面包络轮对舵形滚轴轮形成包络。...

【技术特征摘要】
一种舵形滚轴轮弧面包络轮啮合传动结构，其特征在于其由舵形滚轴轮和弧面包络轮组成，舵形滚轴轮包括滚轴载体轮、滚轴、行星滚子和滚轴限位装置；在滚轴载体轮的传动啮合圆周面上，有等距离分布的结构相同的滚轴安装孔，滚轴安装孔的中心线在滚轴载体轮的同一横截面上，且穿过滚轴载体轮中心；滚轴载体轮的一个平面上开有与滚轴载体轮同心的环形槽，环形槽深度使滚轴限位部分能够伸入其中；滚轴包括啮合部分、承载部分和限位部分，这三部分是围绕同一中心轴形成的旋转体，啮合部分的横截面大于承载部分横截面，啮合部分端部可为平头或圆头；滚轴在滚轴安装孔中安装好以后，其承载部分处于滚轴安装孔中，限位部分伸入到环形槽之中，啮合部分高出滚轴载体轮外圆周面一定高度，以与弧面包络轮上的螺旋轨道槽相啮合；滚轴的承载部分处于滚轴安装孔中，其四周安装有行星滚子；滚轴安装孔、行星滚子和滚轴紧密配合，形成轴承结构，滚轴安装孔相当于轴承的外圈，滚轴相当于轴承的内圈；滚轴的限位部分在环形槽中与滚轴限位装置相连接，使滚轴能够在滚轴安装孔内各行星滚子的中心转动但不能脱离出滚轴安装孔；安装了滚轴的滚轴载体轮，形状极象轮船的方向舵，称之为舵形滚轴轮；弧面包络轮的外形为凹圆弧围绕弧面包络轮中心轴线回转形成的回转面，该回转面能够对舵形滚轴轮形成包络，称之为凹圆弧回转面包络轮，简称弧面包络轮；凹圆弧的直径等于滚轴载体轮直径；在弧面包络轮的回转面上有螺旋轨道槽，螺旋轨道槽的螺距相等；螺旋轨道槽的法向截面与滚轴啮合部分的纵截面形状规格一致，使螺旋轨道槽与滚轴啮合部分能够最佳啮合；舵形滚轴轮和弧面包络轮中心轴成90度交错，弧面包络轮的中心轴线与舵形滚轴轮的各个滚轴中心轴线在同一平面内，舵形滚轴轮与弧面包络轮的中心矩使滚轴啮合部分正好啮合入弧面包络轮的螺旋轨道槽，弧面包络轮对舵形滚轴轮形成包络。2.根据权利要求1所述的舵形...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建彬，
申请(专利权)人：朱建彬，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]