人字齒輪式回轉支承的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及回轉支承領域，具體的是一種人字齒輪式回轉支承。
【背景技術】
[0002]回轉支承(也稱轉盤軸承)作為工程機械和建筑機械的重要基礎元件，除了各種工程機械之外，回轉支承的應用范圍已經(jīng)在逐漸擴大，類似港口設備、冶金設備、鉆進平臺等設備平臺已經(jīng)開始大范圍使用回轉支承代替原始軸承。而依據(jù)現(xiàn)有的技術，現(xiàn)有的回轉支承傳動方式多為齒輪傳動，其高承載能力及傳動的高效性，應用于各大重型及輕型機械中。
[0003]直齒輪式、斜齒輪式是我們?nèi)粘Ｄ軌蚩吹降模俗铸X輪式在大的動力機器上才用到。傳動力量小的機器用直齒輪，力量較大一點的就改用斜齒輪。但伴隨著工程機械和建筑機械行業(yè)的發(fā)展，大型的動力機械越來越多，主機工況的越來越復雜，尤其當面對一些需要高速重載條件下傳輸，并且環(huán)境較為復雜的工況時，目前回轉支承齒部結構形式日益滿足不了市場的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型所要解決的技術問題是提供人字齒輪式回轉支承，不僅使得回轉支承運轉更加平穩(wěn)，同時又適用于需要高承載傳動的主機，能夠擴大回轉支承的應用領域，從而使得回轉支承行業(yè)得到多元化的發(fā)展。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提出的人字齒輪式回轉支承，為整體式圓柱齒輪式回轉支承，它包括內(nèi)圈、外圈和滾動體，滾動體設置在內(nèi)圈和外圈之間的滾道內(nèi)，所述的外圈為人字齒輪，在一部分齒寬上為右旋齒，而在另一部分齒寬上為左旋齒。
[0006]所述的人字齒輪式回轉支承為等相位人字齒輪式回轉支承，S卩外圈的上下斜齒以上下斜齒的接觸面為中心軸對稱設置。
[0007]所述的人字齒輪式回轉支承為不等相位人字齒輪式回轉支承，S卩外圈的上下斜齒呈錯開的人字排列，這樣的排列使得嚙合更加平順，在同一時刻內(nèi)只有一側斜齒嚙合產(chǎn)生的少量噪音。另一方面，由于兩列斜齒的錯開排列，從而增加了齒輪的重合度，由齒輪嚙合過程可知，一對輪齒的嚙合只能推動從動輪轉過一定的角度，要使齒輪連續(xù)地進行運轉，就必須在前一對輪齒尚未脫離嗤合時，后一對輪齒能及時地進入嗤合。重合度增大，意味著同時參與嚙合的輪齒對數(shù)增多，對齒輪的產(chǎn)生重要影響。就重合度而言，增大其值可以減小單對輪齒的載荷，能減小輪齒嚙入和嚙出時的載荷沖擊，對降低齒輪噪聲有利。其次，隨著接觸齒對的增加，單對輪齒的傳動誤差被均化，能減小輪齒的動態(tài)激勵。當壓力角相同時，如果重合度增大，無疑齒根彎曲強度將增加。這是由于重合度增大時，外側最壞載荷點即外側單齒嚙合點遠離齒頂，在該點加載時齒形系數(shù)是增大的。在高精度的齒輪傳動中，齒面接觸強度的許用載荷隨重合度的減小而減小，而在在低精度的齒輪傳動中，最大齒面接觸應力便隨之增加。而齒輪提高重合度的方法為加大齒輪齒數(shù)，加長齒高，減小齒輪間距，采用斜齒輪(螺旋角越大，重合度越大)，等方法，但這些要受到制約，不能隨意增大。而不等相位人字齒輪式回轉支承，正是通過調(diào)節(jié)上下兩列斜齒之間的相位差，從而提高了齒輪部分的重合度，傳動更加平穩(wěn)，噪音更小，提高了回轉支承的承載能力。因此，在一些起重機械、風力發(fā)電設備、醫(yī)療軍工設備、機器人等重載或精密儀器中，在同等條件下相比一般人字齒輪式回轉支承，采用不等相位人字齒輪式回轉支承更能滿足復雜的主機工況要求，擴大了回轉支承的應用領域。
[0008]而對于人字齒的螺旋角的選擇也是有一定要求的:
[0009](1)、螺旋角β不可過??；之前所提及到的直齒與斜齒、人字齒的對比，就是為了證明人字齒在很多方面優(yōu)于直齒。但如果螺旋角太小，這種優(yōu)點就不明顯了 ；
[0010](2)、螺旋角β切勿過大；螺旋角太大，不光增加支承的軸向負荷，齒面的滑動很劇烈，磨損很快，進而導致點蝕或者膠合，而且一般情況下，能承受這么大軸向負荷的支承也很難選到。
[0011]考慮到人字齒輪式回轉支承運轉環(huán)境和制造成本等幾個方面，螺旋角可在15°?45°該范圍內(nèi)選取。
[0012]人字齒輪式回轉支承按照滾動體結構也可以分為單排式、交叉滾柱式、雙排式以及球柱聯(lián)合式。人字齒輪式回轉支承具有承載能力高、傳動平穩(wěn)和軸向載荷小等優(yōu)點，在重型機械的傳動系統(tǒng)中有廣泛的應用。
[0013]由人字齒輪裝配要點可知加工人字齒輪的最大難度在于控制人字中心平面的位置，整體式相對分體式在一定程度上大大降低了人字中心平面的位置誤差，從而滿足較高的裝配要求。
[0014]人字齒輪式回轉支承的加工:
[0015]1、根據(jù)計算所得到的滾道參數(shù)采用數(shù)控車床對滾道進行半精加工；
[0016]2、滾道淬火采用中頻感應淬火；
[0017]3、對回轉支承各部分進行精加工；
[0018]4、采用數(shù)控滾齒加工機床進行人字齒加工；
[0019]5、采用數(shù)控淬火機床對齒部進行淬火；
[0020]6、采用數(shù)控鉆床在內(nèi)、外圈軸向平面進行軸向安裝孔加工；
[0021]7、應用數(shù)控滾道專用磨床或數(shù)控滾道專用車床對滾道進行成形加工。
[0022]本實用新型所提出的人字齒輪式回轉支承，不僅使得回轉支承運轉更加平穩(wěn)，同時又適用于需要高承載傳動的主機，能夠擴大回轉支承的應用領域，從而使得回轉支承行業(yè)得到多元化的發(fā)展。
【附圖說明】
[0023]圖1是人字齒輪式回轉支承與主機齒輪配合示意圖。
[0024]圖2是人字齒輪式回轉支承右旋齒展開示意圖。
[0025]圖3是人字齒輪式回轉支承左旋齒展開示意圖。
[0026]圖4是等相位人字齒輪式回轉支承上下斜齒展開示意圖
[0027]圖5是不等相位人字齒輪式回轉支承上下斜齒展開示意圖。
【具體實施方式】
[0028]參見附圖，人字齒輪式回轉支承，為整體式圓柱齒輪式回轉支承，它包括內(nèi)圈1、外圈2和滾動體3，滾動體設置在內(nèi)圈和外圈之間的滾道內(nèi)，所述的外圈為人字齒輪，在一部分齒寬上為右旋齒，而在另一部分齒寬上為左旋齒。
[0029]人字齒模數(shù)、齒寬等其他結構尺寸的選擇不僅要考慮到與主機齒輪4嚙合，還要依據(jù)滾動體尺寸進行合理選擇，公式如下:
[0030]mn= d*K (1-1)
[0031]H = d/K ; (1-2)
[0032]d2 = mn*z/cos β (1-3)
[0033]bl+b2 = Φ d*dl (1-4)
[0034]Φ d= 0.5 (u+1) (Φ a-1 /a) (1-5)
[0035]I = H-(bl+b2) (1-6)
[0036]d--滾動體直徑；
[0037]mn——法向模數(shù)；
[0038]H——回轉支承單圈高度；
[0039]bl、b2--上下半人字齒齒寬；
[0040]d2——回轉支承齒輪分度圓直徑；
[0041]dl一一主機齒輪分度圓直徑；
[0042]I——退刀槽；
[0043]a--中心距；
[0044]u--齒數(shù)比；