一种螺纹滚体驱动减速器的制作方法

1.本实用新型涉及油田抽油机动力为主的技术领域，具体地说一种螺纹滚体驱动减速器。


背景技术：

2.现有技术中常规游梁式抽油机所使用的是常见普通二级分流圆柱齿轮减速机，其体积大效率较低，传动要由电机经皮带轮一级大中心距离传动减速至该减速机输入轴，由此，皮带要经常定期更换至维护量成本大增，且环境噪声污染。
3.公开(公告)号：cn103615499a，公开(公告)日：2014
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05公开一种滚珠蜗杆副，用蜗杆蜗轮外缘上的螺旋槽内钢球滚动代替蜗杆螺牙与蜗轮齿面间的啮合摩擦运动来推动蜗轮旋转，从而使传动效率及各项技术性能指标得到大幅提高。蜗杆蜗轮上的螺旋槽在其法向截面或蜗杆的轴向截面的形状可以是单圆弧形、双圆弧形、或直廓槽形；包络方式主要是双包络，也可以是单包络；钢球循环方式有蜗杆内循环和蜗轮内循环，钢球在蜗杆蜗轮的导向片、螺旋槽、反向回流器、内滚道、外保护罩内循环流动。这种滚珠蜗杆副，用于传递空间交错两轴间的运动和转矩，运动可以是减速，也可以是增速，应用最普通的应是轴交角∑＝90度的减速运动，是机械传动中应用很广泛的一种传动装置。
4.公开(公告)号：cn101509543a，公开(公告)日：2009
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19涉及一种用于角度输出的滚珠丝杠减速机构，包含滚珠丝杠、丝杠螺母、齿条、扇形齿轮、输出轴、壳体、轴承，可在动力元件的带动下回转的滚珠丝杠通过轴承与壳体相连，并通过自身回转带动丝杠螺母往复运动，齿条的内侧面与丝杠螺母的外侧面相互配合，并与丝杠螺母固连，扇形齿轮齿部与齿条相互啮合，输出轴通过扇形齿轮的中心孔，并与扇形齿轮固连。涉及的减速机构主要用于位置伺服系统，实现角度输出。采用滚珠丝杠和齿轮齿条两级传动，使减速器具有工作效率高，减速比大、侧隙小和体积小、重量轻的特点。
5.公开(公告)号：cn205315617u，公开(公告)日：2016
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15公开了滚珠丝杠蜗轮减速器，其包括滚珠丝杠驱动单元和蜗轮，所述滚珠丝杠驱动单元与蜗轮之间通过纯滚动的传动结构配合。该减速器为纯滚动传动结构的减速器，具有高速、高精度、高效率等特点，有效克服传统的蜗轮蜗杆减速器存在的输入轴低转速、传动件易磨损、输出定位精度差等缺陷。
6.公开(公告)号：cn1420293a，公开(公告)日：2003
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28提供一种不降低传递效率，可使cvt轻量和紧凑化的滚珠丝杠及具有该滚珠丝杠的cvt。在设在回转轴上的固定滑轮和可动滑轮的相向的各带承受面之间卷绕着传递带，通过滚珠丝杠使可动滑轮在轴向上移动，这样，使传递带的卷绕直径无级变化而进行变速，在这样的带式无级变速装置上，对该滚珠丝杠的螺母的回转和轴向移动进行固定，将制成中空的丝杠轴设成可以回转并可以轴向移动的形式，与可动滑轮连接，用螺母的端部覆盖该丝杠轴的与可动滑轮相反侧的端部，通过回转驱动丝杠轴，便可使可动滑轮在轴向上移动。
7.公开(公告)号：cn112081890a，公开(公告)日：2020
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15涉及一种滚珠蜗杆驱动
回转器，包括外圈壳体，所述外圈壳体的内壁设置辊槽，外圈壳体内转动配合设置球面分度内圈；所述球面分度内圈的圆周表面等间距设置若干球窝，每个所述球窝内均配合设置一个滚珠，滚珠径向一端置于球窝内，滚珠径向另一端置于辊槽内，球面分度内圈与外圈壳体的轴向通过滚珠限位连接，所述外圈壳体上设置滚珠入孔，滚珠入孔连通辊槽。该回转器能将传递扭矩和全周回转运动合并，进而使组合零件较少，能有效应用于设备体积小、重量轻，精度高、减速比大及需要传递扭矩等严苛的应用场合。
8.总之，以上公开技术的技术方案以及所要解决的技术问题和产生的有益效果均与本实用新型不相同，针对本实用新型更多的技术特征和所要解决的技术问题以及有益效果，以上公开技术文件均不存在技术启示。


技术实现要素：

9.针对现有技术存在的上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种螺纹滚体驱动减速器，本减速机有着输入轴与输出轴互为垂直，有利于电机与减速机直连，同时，集滚珠丝杠及滚珠直线导轨等多项高效传动机构弥补了传统二次包络滑动摩擦效率低及高温弊端，又完善了加工工艺差的不足，也解决了滚珠在二次包络中点接触的应力集中及挤压应力过大等问题，使每一滚体在工作副区域内均承载同等受力状态，真正实现了滚体螺纹传动在减速机方面的以合理应用，因此，其结构传动方式效率高。
10.为了达成上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
11.一种螺纹滚体驱动减速器，包括机壳以及设置在机壳内部的齿轮、滚珠丝杠机构、动力输入轴、动力输出轴，所述动力输入轴与滚珠丝杠机构连接，所述动力输出轴与齿轮中孔连接；
12.还包括螺旋齿滑块传动环；
13.所述螺旋齿滑块传动环围绕在齿轮外部，所述螺旋齿滑块传动环由多个螺旋齿滑块依次首尾排列围合而成；
14.所述螺旋齿滑块内表面设置有用于与齿轮相啮合的内齿；所述螺旋齿滑块外表面设置有用于与滚珠丝杠机构相连接的螺旋齿槽。
15.进一步地，还包括滚珠导向机构，所述滚珠导向机构包括结构相同且对称设置在机壳内的左滚珠导向机构和右滚珠导向机构，所述滚珠导向机构位于滚珠丝杠机构和齿轮之间的位置；
16.所述螺旋齿滑块左侧面开设有用于与左滚珠导向机构相连接的左滚珠横向导向槽，所述螺旋齿滑块右侧面开设有用于与右滚珠导向机构相连接的右滚珠横向导向槽。
17.进一步地，还包括曲面导向块，所述曲面导向块包括结构相同且对称设置在机壳内部的前曲面导向块和后曲面导向块；
18.所述前曲面导向块位于所述滚珠导向机构的前斜上方，所述后曲面导向块位于所述滚珠导向机构的后斜上方；
19.所述曲面导向块外表面的具有便于将所述螺旋齿滑块导入所述滚珠导向机构的导向弧面。
20.进一步地，所述螺旋齿滑块传动环除了经过曲面导向块的位置外均实时与齿轮相啮合。
21.进一步地，所述左滚珠导向机构包括左侧方导向块，所述左侧方导向块外围设置有闭环的左横向滚珠循环导槽，左横向滚珠循环导槽内安装滚珠；所述右滚珠导向机构包括右侧方导向块，所述右侧方导向块外围设置有闭环的右横向滚珠循环导槽，右横向滚珠循环导槽内安装滚珠。
22.进一步地，所述机壳内壁设置曲面导向环；
23.所述螺旋齿滑块外表面具有配合曲面导向环内表面的弧面。
24.进一步地，所述滚珠丝杠机构包括螺旋驱动套、滚体导向套；
25.所述螺旋驱动套套装在动力输入轴外部，所述滚体导向套为缺口瓦结构，套装在所述螺旋驱动套外部，所述螺旋驱动套内壁以及所述滚体导向套内壁同时开设相配合的用于滚珠循环的滚珠槽，所述螺旋齿滑块外表面的螺旋齿槽与所述滚珠丝杠机构的滚珠槽相对应并通过滚珠传动。
26.本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
27.1、本实用新型能实现传动比为1：102，而且体积小，转矩功率吞吐量达，效率高，加工工艺性好，且性能可靠。
28.2、螺旋齿滑块围绕一圈达到闭环传动，运行至底部，配合侧面导向块、曲面导向块被滚珠丝杠机构驱动下，将直线运动的螺旋齿滑块推动大齿轮做旋转运动。将滚体的推力沿大齿轮切线推动其旋转产生转矩输出。
29.3、滚体导向套，将螺纹驱动套上的滚体贴其滚道左右需封闭循环。
30.4、侧方导向块，结合滚珠，将螺纹齿滑块导为直线运动，以提高运动精度及承载传动部分载荷。
31.5、曲面导向块，将螺纹齿滑块做延迟导向，以保持做足够的直线运动距离。
32.6、曲面导向环，将螺纹齿滑块做闭环减摩作用。
附图说明
33.图1为本实用新型的一种螺纹滚体驱动减速器的主视剖面图。
34.图2为图1的侧视剖面图；
35.图3为图2的a
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a剖视图；
36.图4为螺旋齿滑块主视图；
37.图5为螺旋齿滑块侧视图；
38.图6为曲面导向环结构示意图。
39.图中：螺旋齿滑块1；螺旋驱动套2；滚体导向套3；侧方导向块4；曲面导向块5；曲面导向环6；齿轮7；齿轮轴8；机壳9。
具体实施方式
40.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
41.请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6，本实用新型提供一种技术方案：
42.一种螺纹滚体驱动减速器，包括机壳15以及设置在机壳内部的齿轮7、滚珠丝杠机构、动力输入轴、动力输出轴，所述动力输入轴与滚珠丝杠机构连接，所述动力输出轴与齿轮中孔连接；动力输出轴即齿轮轴8；
43.还包括螺旋齿滑块传动环；
44.所述螺旋齿滑块传动环围绕在齿轮外部，所述螺旋齿滑块传动环由多个螺旋齿滑块1依次首尾排列围合而成；由图所示，本实施例采用了22个螺旋齿滑块，数量可以自由定制，只要(构成闭合绕齿轮一圈的个数且能够保证正常使用即可，包含各曲、直线导向段，所以无论多少个数量均在本实用新型的保护范围内)，还要保证至少三个或更多数量的螺旋齿滑块能同时进入滚珠导向机构，目的是三个及三个以上的滑块能够构成处于同一水平面的长齿条结构，然后能全面与滚珠丝杠机构结合，获得最大的传动力。
45.所述螺旋齿滑块内表面设置有用于与齿轮相啮合的内齿；所述螺旋齿滑块外表面设置有用于与滚珠丝杠机构相连接的螺旋齿槽。
46.进一步地，还包括滚珠导向机构，所述滚珠导向机构包括结构相同且对称设置在机壳内的左滚珠导向机构和右滚珠导向机构，所述滚珠导向机构位于滚珠丝杠机构和齿轮之间的位置；
47.所述螺旋齿滑块左侧面开设有用于与左滚珠导向机构相连接的左滚珠横向导向槽，所述螺旋齿滑块右侧面开设有用于与右滚珠导向机构相连接的右滚珠横向导向槽。
48.进一步地，还包括曲面导向块5，所述曲面导向块包括结构相同且对称设置在机壳内部的前曲面导向块和后曲面导向块；
49.所述前曲面导向块位于所述滚珠导向机构的前斜上方，所述后曲面导向块位于所述滚珠导向机构的后斜上方；
50.所述曲面导向块外表面的具有便于将所述螺旋齿滑块导入所述滚珠导向机构的导向弧面。所述曲面导向块外表面也为弧面或者至少为不影响齿轮转动的结构。
51.进一步地，所述螺旋齿滑块传动环除了经过曲面导向块的位置外均实时通过自身的内齿与齿轮相啮合。
52.进一步地，所述左滚珠导向机构包括左侧方导向块，所述左侧方导向块外围设置有闭环的左横向滚珠循环导槽，左横向滚珠循环导槽内安装滚珠；所述右滚珠导向机构包括右侧方导向块，所述右侧方导向块外围设置有闭环的右横向滚珠循环导槽，右横向滚珠循环导槽内安装滚珠。见图中的侧方导向块4。
53.进一步地，所述机壳内壁设置曲面导向环6；
54.所述螺旋齿滑块外表面具有配合曲面导向环内表面的弧面。而且曲面导向环6的数量设置为相并列的两个，所述螺旋齿滑块外表面配合曲面导向环内表面的弧面也适应性的开设相对称的两个，完成精准导向。
55.进一步地，所述滚珠丝杠机构包括螺旋驱动套2、滚体导向套3；
56.所述螺旋驱动套套装在动力输入轴外部，所述滚体导向套为缺口瓦结构，套装在所述螺旋驱动套外部，所述螺旋驱动套内壁以及所述滚体导向套内壁同时开设相配合的用于滚珠循环的滚珠槽，所述螺旋齿滑块外表面的螺旋齿槽与所述滚珠丝杠机构的滚珠槽相对应并互相通过滚珠传动。
57.无论是滚珠传动结构还是滚珠导向结构，具有摩擦力小，运行顺滑，发热量小等特
点。
58.本实用新型能实现传动比为1：102，而且体积小，转矩功率吞吐量达，效率高，加工工艺性好，且性能可靠。
59.螺旋齿滑块围绕一圈达到闭环传动，运行至底部，配合侧面导向块、曲面导向块被滚珠丝杠机构驱动下，将直线运动的螺旋齿滑块推动大齿轮做旋转运动。将滚体的推力沿大齿轮切线推动其旋转产生转矩输出。
60.滚体导向套，将螺纹驱动套上的滚体贴其滚道左右需封闭循环。
61.侧方导向块，结合滚珠，将螺纹齿滑块导为直线运动，以提高运动精度及承载传动部分载荷。
62.曲面导向块，将螺纹齿滑块做延迟导向，以保持做足够的直线运动距离。
63.曲面导向环，将螺纹齿滑块做闭环减摩作用。
64.动力输入轴带动螺旋驱动套旋转，通过螺旋驱动套的滚体沿相旋合的滚体滚道滚动驱动螺纹齿滑块做螺旋驱动套轴向运动，由此直线运动的螺旋齿滑块的齿形面的齿带动齿轮及齿轮轴旋转，完成了动力传动动作。其中，由于需多个螺旋齿滑块需做循环运动，该机构的侧方导向块将螺纹齿滑块导为直线运动，以提高运动精度及承载传动部分载荷并经曲面导向块，将螺纹齿滑块做延迟导向，以保持做足够的直线运动距离平稳的进入曲面导向环，螺纹齿滑块经曲面导向块后与齿轮进入啮合，被带入另一曲面导向块分流，做一引入过渡直线运动阶段，由于每相邻螺纹齿滑块的滚体螺纹面的滚道始终一致相通及齿形面齿节距相等且不脱节进入螺旋驱动套及侧方导向块及齿轮三方工作状态，由此螺纹齿滑块做闭环周而复始运动实现减速功能。
65.本技术中凡是没有展开论述的零部件本身、本技术中的各零部件连接方式均属于本技术领域的公知技术，不再赘述。比如焊接、丝扣式连接等。
66.在本实用新型中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
67.本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。
68.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
69.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。