平麵二次包絡減速機技術講解及要求
Www.Gelufu.Com 格魯夫機械 2015-04-21 16:34:27
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平麵蝸輪傳動產生於1922年美國，主要用於精密分度，如天文望遠鏡、齒輪測量儀、圓刻線機等。由於製造工藝簡單，容易獲得高精度，其齒距誤差可達到0．25”以內，隻適用於大傳動比的場合。1951年日本佐藤發明了斜齒平麵蝸輪傳動，由大傳動比擴展到中、小傳動比(1一lO)。1969年日本石川昌一獲得了平麵包絡環麵蝸杆環麵蝸杆傳動的專利，專利介紹的內容是指這種蝸杆的標準傳動。其蝸輪可以用展成法加工，生產效率提高了，承載能力、傳動效率也有明顯地增長。我國從2O世紀6O年代初開始，由第一機械工業部機械科學研究院(現鄭州機械研究所)開展了平麵蝸輪的研究工作。1964年與石景山鋼鐵公司機械廠(即首鋼機械廠)合作研製成中心距為540 mm的平麵蝸輪副，用於30 t轉爐的傾轉機構中；成功製造蝸輪直徑2 160 mm的精密分度蝸輪副，用在天文遠鏡上，其一齒運動誤差小於l”。1971年首鋼公司機械廠在製造斜齒平麵蝸輪副的基礎上，創造了我國第一套平麵包絡環麵蝸杆副，並用於生產。北京市和原冶金工業部於1977年命名這種蝸杆副為“首鋼(SG)一7l型蝸杆副”。
目前我國已成功研製成中心距l 200 mm和760 mm的平麵包絡環麵蝸杆傳動壓下裝置，而且利用計算機對蝸杆副齒形參數進行 化選擇，用機械CAD對蝸杆副、減速機及蝸輪滾刀進行輔助設計，用環麵蝸杆專用機床及獨特的工藝路線，對蝸杆及蝸輪滾刀進行與其成形原理完全一致的加工，不需任何修形。
2 傳動原理
平麵二次包絡環麵蝸杆副是以一個平麵為母麵，通過相對圓周運動，包絡出環麵蝸杆的齒麵，再以蝸杆的齒麵為母麵，通過相對運動包絡出蝸輪的齒麵。與以往常用蝸杆的螺旋齒麵在原理上雖然相似，但以往的螺旋齒麵在原理上是以一直線或平麵曲線為母線作螺旋運動而形成，這樣的蝸杆齒麵絕大多數(除漸開線圓柱蝸杆外)難以用砂輪作符合其形成原理的精確磨削，因而影響了蝸杆及蝸輪滾刀的磨削工藝和淬火處理，影響蝸杆齒麵硬度和製造精度的提高，以及齒麵粗糙度的減小。
3 主要特點
3.1 承載能力大
與同規格的圓柱蝸杆相比，承載能力提高3—5倍。平麵包絡環麵蝸杆由於其外廓母線決定了能多齒同時進入齧合，這樣增大了接觸麵積，減少了齒麵壓力，能承受大的衝擊載荷。蝸杆蝸輪的接觸線是在沿齒高方向上，並且齒麵的齧合是在接觸線上，因此具有很小的相對曲率，使接觸應力減少。雙線接觸的特點是在蝸杆和蝸輪齧合中同時有兩條接觸線進人工作區域。這和增加齧合齒數一樣，可提高承載能力。
精確地磨削蝸杆齒麵——蝸杆的幾何尺寸和表麵光潔度是直接由精密磨削完成，實現其高質量的，保證耐磨防止大負荷時油膜破壞。
高精度的蝸杆—— 蝸杆設計上保證有足夠的剛性，以致於它的彎曲和其他因素不能影響上述有利的齧合特性。
3.2 高效率
(1)大的滑動角。由於接觸線和相對滑移速度方向之間有很大的角度(滑動角)，並且沿滑動的方向相對曲率半徑大，導致齒麵間良好的潤滑條件是高效率的主要原因，效率 高可達95％ 。
(2)小的齧合摩擦係數。精密磨削後的蝸杆使其齧合磨擦係數降至 低限度。
3.3 無噪聲和穩齧合
為了防止處於齧合時的蝸杆不產生衝擊和振動，對蝸杆人口和出口進行了倒坡處理。其加工工藝過程與成形原理完全一致，能夠可靠地保證製造精度和齧合的理論狀態。
3.4 傳動比選擇有較大範圍
對設計中使環麵蝸杆簡單地增加頭數，可使其傳動比有較大範圍，因此可在一個單級減速器中有較大的傳動地選擇範圍。
3.5 高質量的材質及熱處理方法
平麵包絡環麵蝸杆減速器中的蝸杆是經高質量的鉻鉬鋼離子氮化處理，齒麵硬度高(HRC>50)，表麵粗糙度等級提高(Ra<0．8)，蝸輪是離心鑄造磷錫青銅，因此可獲得高的可靠性和大的載荷量。
3.6 結構緊湊合理
平麵包絡環麵蝸杆減速器能傳遞較大的功率，且在此功率值下結構緊湊合理。
3.7 節省能量
平麵包絡環麵蝸杆減速器具有效率高、節能等特點，尤其在長期運轉時特別顯著。由於平麵二次包絡環麵蝸杆副具有上述特點，所以它在當今世界上應用 普通的5種蝸杆傳動中，以承載能力大、傳動效率高、使用壽命 長而越
來越得到廣大用戶的歡迎。對5種蝸杆傳動在相同條件時的機械功率對比見圖3，速度i=40，中心距a= 100～500 mm，輸入轉速n=1500 r／min。
