[发明专利]一种点线啮合蜗杆传动机构

说明书

本发明属于蜗杆传动设计技术领域，尤其涉及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；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γsubgt;3/subgt;、msubgt;x3/subgt;、αsubgt;x3/subgt;；取蜗轮的分度圆螺旋角、端面模数、端面压力角分别为βsubgt;4/subgt;、msubgt;t4/subgt;、αsubgt;t4/subgt;，则必须满足：msubgt;t4/subgt;＝msubgt;x3/subgt;、αsubgt;t4/subgt;＝αsubgt;x3/subgt;，在蜗杆与蜗轮两轴夹角为90度的情况下，还满足βsubgt;4/subgt;＝γsubgt;3/subgt;；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βsubgt;5/subgt;、msubgt;t5/subgt;、αsubgt;t5/subgt;、msubgt;n5/subgt;、αsubgt;n5/subgt;，则必须满足：msubgt;t5/subgt;＝msubgt;n5/subgt;/cosβ＝msubgt;t4/subgt;、αsubgt;t5/subgt;＝arctg(tgαsubgt;n5/subgt;/cosβ)＝αsubgt;t4/subgt;、βsubgt;5/subgt;＝‑βsubgt;4/subgt;。

技术领域

本发明属于蜗杆传动设计技术领域，尤其涉及一种点线啮合蜗杆传动机构。

背景技术

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，本发明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。

发明内容

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，本发明提供一种点线啮合蜗杆传动机构。

为解决上述技术问题，本发明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、m_x3、α_x3；取蜗轮的分度圆螺旋角、端面模数、端面压力角分别为β₄、m_t4、α_t4，则必须满足：m_t4＝m_x3、α_t4＝α_x3，在蜗杆与蜗轮两轴夹角为90度的情况下，还满足β₄＝γ₃；