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环面螺杆减速器
    本发明涉及减速机械。

    减速器是介于电动机与工作机之间的传动部件，使电动机的高转速、小扭矩转换为工作机所需要的低转速、大扭矩，该传动部件在运行中必然会消耗一定的能量。各种类型减速器，从早期的齿轮传动、蜗轮蜗杆传动，到近期的摆线针齿行星传动、活齿传动等，均或多或少的存在着滑动摩擦，所以减速器的效率欠理想，如何进一步提高减速器的效率、降低噪声是国内外一直关注和期待解决的问题。

    本发明的目的是提供一种能完全避免滑动摩擦，利于降低能耗，提高效率，降低噪声，运行平稳的环面螺杆减速器。

    为了达到上述目的，本发明提供的环面螺杆减速器包括底座、紧固在底座上的护盖，环面齿轮和环面螺杆，所说地环面齿轮和环面螺杆是由一个母线圆绕与其在同一平面上的圆外轴线旋转引导出来的几何体构成，其中，在母线圆外缘360°/n(其n＝3、4、5、6)圆弧形成的环面内表面设置螺旋齿槽形成环面齿轮，每个齿的中心线各为自身环面螺旋线的一部分，相邻两齿中心线非同侧的端点连线平行于圆环的轴线，在母线圆内缘360°/n×1.1圆弧形成的内凹柱体上设置螺旋沟槽形成环面螺杆，环面齿轮的一端通过一圈钢球与机座配合，另一端由装置在护盖上的轴承支撑，并与输出轴固联，环面螺杆的两端分别由安装在机座和环面齿轮一端的滚动轴承支撑，其中一端伸出底座即为输入轴，在环面齿轮与环面螺杆之间形成的环形空腔内设置若干个转轮，转轮中央有滚动轴承和轴，轴安装在轴承座上，轴承座固定在底座上，转轮的轴线与环面轴线交叉垂直，在每个转轮的外缘均布有n个内置钢球的滚套，任一时刻必有一滚套落在环面螺杆的螺旋沟槽中，另一滚套落在环面齿轮的齿槽中，在转轮的两侧设有钢球和限位夹板。

    以下结合附图对本发明作进一步描述。

    图1是母线圆绕轴OO旋转示意图；

    图2是母线圆绕轴OO旋转构成环面齿轮、环面螺杆和介于二者间转轮的示意图(图中单线示意螺旋沟槽)；

    图3是本发明的环面螺杆减速器一种具体实例的轴向剖视图；

    图4是转轮与滚套、钢球和夹板的装配关系图。

    参照图2、图3，本发明的环面螺杆减速器，包括底座13、紧固在底座上的护盖1，环面齿轮7和环面螺杆9，所说的环面齿轮和环面螺杆是由一个母线圆D绕与其在同一平面上的圆外轴线OO旋转(见图1)引导出来的几何体构成，图示实例n为3，则在母线圆外缘120°圆弧EE形成的环面内表面设置螺旋齿槽4形成环面齿轮7，每个齿的中心线各为自身环面螺旋线的一部分，相邻两齿中心线非同侧的端点U1、V2连线平行于圆环的轴线OO(示于图2)，在母线圆内缘132°圆弧FF形成的内凹柱体上设置螺旋沟槽6形成环面螺杆9。环面齿轮7的左端用一圈钢球12与机座13配合，另一端由装置在护盖1上的轴承5支撑，并与输出轴固联。为装配所需，可将环面齿轮7分成左、右两部分，用螺铨紧固成一体。环面螺杆9的两端分别由安装在机座13和环面齿轮7一端的滚动轴承8支撑，环面螺杆的一端伸出底座即为输入轴，在环面齿轮7与环面螺杆9之间形成的环形空腔内设置有若干个转轮15，一般设置六个，转轮的中央有滚动轴承17和轴18，轴安装在轴承座14上，轴承座用螺钉固定在机座13上，转轮的轴线与环面轴线OO交叉垂直，在每个转轮15的外缘均布三个内置钢球的滚套16，任一时刻必有一滚套落在环面螺杆9的螺旋沟槽中，另一滚套落在环面齿轮7的齿槽中，见图2，图中A、B、C代表三个滚套，滚套A落在环面螺杆的螺旋线沟槽中，滚套B落在环面齿轮的齿槽中，当一个滚套将离开齿槽的出口时，刚好另一个滚套到达下一个齿槽的入口，从而实现力的连续传递，产生环面螺杆与环面齿轮两同轴之间的转速变换。为避免转轮摆动，在转轮15的两侧设有钢球2和限位夹板3(见图4所示)。转轮与转轮之间的夹角可根据减速器有关参数编成软件，由计算机精确求得。

    环面螺杆减速器的传动比为：环面螺杆的导程数乘以环面齿轮的齿数。且其瞬间速比也是不变的，也可取非整数速比。

    本发明的环面螺杆减速器结构紧凑，几个转轮全都同时受力，且其上的滚套芯轴短而粗，所以减速器的承载能力高，抗冲击能力强，所有旋转零件无偏心，由于从输入轴到输出轴所有运动零件全部处于滚动状态，没有滑动摩擦和磨损，不仅能耗低、效率高，而且启动惯性低，运转平稳，噪音低。