一種螺旋鋼球活齒傳動減速裝置的制作方法

本實用新型涉及一種螺旋鋼球活齒傳動減速裝置，屬減速傳動裝置技術領域。

背景技術：

活齒減速傳動機構是一種和齒輪減速傳動具有很大差異性的新型傳動方式，其獨特的結構布局，使其具有傳統減速器所不具有的獨特優點。在一些特殊的工況條件下，是齒輪減速傳動裝置的最理想的替代結構^[1]。

西方國家在井下減速器方面的研究則主要是針對螺桿鉆具的，其中美國和法國也相繼取得了一些關于井下馬達減速器的專利，而加拿大的井下馬達減速器則配用于螺桿鉆具用于實際鉆井活動中^[2]。當用于渦輪鉆具中時，由于處在泥漿的開放式環境中，井下減速器的潤滑系統且尺寸偏大不可靠。螺桿鉆具由于其動力部分是馬達提供，因此其具有大扭矩低轉速的特點，但長時間工作后，動力馬達輸出的扭矩就不能滿足鉆井需求，使螺桿鉆具提前失效。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于：提供一種外形尺寸小，傳動效率高，傳動比范圍大，傳動誤差小，輸出力矩大，潤滑性能好，使用壽命長，且可有效滿足鉆井需求的螺旋鋼球活齒傳動減速裝置。

本實用新型的技術方案是：

一種螺旋鋼球活齒傳動減速裝置，包括殼體、上接頭、輸入軸、輸出軸和固定環，其特征在于：殼體內一側通過對稱設置的滾針軸承安裝有輸出軸，輸出軸的一端延伸至殼體外端，殼體內另一側通過圓柱滾子軸承安裝有輸入軸，輸入軸的一端延伸至殼體外端，延伸至殼體外端的輸入軸端頭裝有上接頭；輸入軸與輸出軸之間通過滾珠鋼球活動旋轉連接，所述的殼體的一端通過螺栓固裝有輸入端蓋，殼體的另一端通過螺栓固裝有輸出端蓋，輸出端蓋一側的殼體端口外表圓周上固裝有固定環。

所述的輸入軸和輸出軸分別為變徑體。

所述的輸入軸一端圓周上設置有循環彈道槽，輸入軸的端頭安裝有滾柱軸承。

所述的輸出軸一端為中空體，中空體的圓周上設置有滾珠鋼球通槽；滾珠鋼球通槽內裝有多個滾珠鋼球。

所述的輸入軸一端通過中空體插裝在輸出軸內，輸入軸與輸出軸之間通過循環彈道槽、滾珠鋼球和滾珠鋼球通槽的配合活動旋轉連接。

所述的輸入端蓋與圓柱滾子軸承之間的輸入軸上通過對稱設置的擋圈安裝有儲油倉。

所述的儲油倉由儲油內殼和儲油外殼構成，儲油內殼套裝在儲油外殼內，儲油內殼和儲油外殼之間設置有分割環，與儲油外殼對應的殼體上上設置有注油孔，注油孔與儲油倉連通。

所述的輸入端蓋內的輸入軸上通過彈簧座和彈簧安裝有定位環，定位環并通過固緊螺釘與輸入軸連接固定。

所述的輸出端蓋內側的輸出軸上裝有推力軸承。

本實用新型的有益效果在于：

該螺旋鋼球活齒傳動減速裝置結構簡單，實用性好，工作過程中；輸入軸的轉動通過滾珠活齒的作用，并進行減速后傳遞到同軸線上的輸出軸，從而實現減速的目的，具有體積小，傳動比范圍大，傳動效率高、承載能力強、潤滑性能好等優點，有著更廣闊的發展前景。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為圖1的截面結構示意圖；

圖3為圖1中A處的放大結構示意圖；

圖4為本實用新型的輸入軸的結構示意圖；

圖5為本實用新型的輸出軸的結構示意圖。

圖中：1、殼體，2、上接頭，3、輸入軸，4、輸出軸，5、固定環，6、滾針軸承，7、圓柱滾子軸承，8、循環彈道槽，9、滾珠鋼球通槽，10、滾珠鋼球，11、滾柱軸承，12、輸入端蓋，13、輸出端蓋，14、鉆具基體，15、擋圈，16、儲油內殼，17、儲油外殼，18、分割環，19、注油孔，20、彈簧座，21、彈簧，22、定位環，23、推力軸承。

具體實施方式

該螺旋鋼球活齒傳動減速裝置包括殼體1、上接頭2、輸入軸3、輸出軸4和固定環5。殼體1內一側通過對稱設置的滾針軸承6安裝有輸出軸4，輸出軸4的一端延伸至殼體1外端，用于連接工作部件。殼體1內另一側通過圓柱滾子軸承7安裝有輸入軸3，輸入軸的一端延伸至殼體1外端，延伸至殼體1外端的輸入軸3端頭裝有上接頭2。

輸入軸3和輸出軸4分別為變徑體。輸入軸3一端圓周上設置有循環彈道槽8，輸出軸4一端為中空體，中空體的圓周上設置有滾珠鋼球通槽9；滾珠鋼球通槽9內裝有多個滾珠鋼球10。輸入軸3的一端通過中空體插裝在輸出軸4內，輸入軸3與輸出軸4之間通過循環彈道槽8、滾珠鋼球10和滾珠鋼球通槽9三者的配合活動旋轉連接。

輸入軸3的端頭安裝有滾柱軸承11，用于輸入軸3在輸出軸4中空體內的支撐。

殼體1的一端通過螺栓固裝有輸入端蓋12，殼體1的另一端通過螺栓固裝有輸出端蓋13，輸出端蓋13一側的殼體1端口外表圓周上固裝有固定環5，工作過程中通過固定環5與鉆具基體14的摩擦配合，可防止殼體1工作中轉動。輸入端蓋12與圓柱滾子軸承7之間的輸入軸3上通過對稱設置的擋圈15安裝有儲油倉。

儲油倉由儲油內殼16和儲油外殼17構成，儲油內殼16套裝在儲油外殼17內，儲油內殼16和儲油外殼17之間設置有分割環18，與儲油外殼17對應的殼體1上設置有注油孔19，注油孔19與儲油倉連通。儲油倉的作用用于儲備潤滑油，分割環18的目的是將由注油孔19進入的潤滑油緩慢進入并作用到圓柱滾子軸承7和滾珠鋼球10上，從而保持圓柱滾子軸承7和滾珠鋼球10的潤滑，以延長其使用壽命。

輸入端蓋12內的輸入軸3上通過彈簧座20和彈簧21安裝有定位環22，定位環22并通過固緊螺釘與輸入軸3連接固定，定位環22與擋圈15接觸連接，其的目的是增加擋圈15與儲油內殼16和儲油外殼17之間的密閉性。輸出端蓋13內側的輸出軸4上裝有推力軸承23，以保證輸出軸4的輸出扭矩和不沿軸向移動。

該螺旋鋼球活齒傳動減速裝置工作時，通過上接頭2與動力機連接，通過輸出軸4與工作機連接，工作過程中，通過輸入軸3的轉動來帶動滾珠鋼球10在循環彈道槽8和滾珠鋼球通槽9內循環滾動，并經減速后推動輸出軸4轉動。從而把所傳遞的扭矩作為輸出參數傳遞出來；實現同軸輸入和輸出。具體過程為：

輸入軸3做旋轉運動，進而推動滾珠鋼球10在循環彈道槽8內運動。滾珠鋼球10一邊隨輸入軸3旋轉，一邊推動輸出軸4作旋轉運動。由于輸入軸3和輸出軸4在同一軸線上；滾珠鋼球10在輸出軸4上運動的同時帶動輸出軸4一起作旋轉運動，由此實現了輸出軸4減速的目的。

該螺旋鋼球活齒傳動減速裝置減速比的大小由輸入軸3和殼體1上的螺旋線的螺旋角參數、決定。具有減速比大、輸出力矩大，外形尺寸小，結構相對簡單，制造容易，成本相對較低等特點。當輸入軸3的外徑等于50mm時，輸出的力矩可達800N.m。該螺旋鋼球活齒傳動減速裝置同時具有傳動比范圍大，傳動效率高、承載能力強、潤滑性能好等優點，特別適用于石油井下工具或重載船艦舵軸安裝使用，有著廣闊的發展前景。