斜齒輪蝸輪減速機常用解決方案「在線咨詢」

TP/PW系列平面二次包絡環(huán)面蝸桿減速機

   平面二次包絡環(huán)面蝸桿減速機的特點：節(jié)能降耗、使用壽命長、承載能力強、接觸齒數多、結構緊湊合理、噪音低平穩(wěn)嚙合、高質量材質及熱處理方法。

       TP系列符合標準《平面包絡環(huán)面蝸桿減速機》 ，TPG-通用型，蝸桿可在蝸輪之上、之下、水平之側或垂直之側；TPA-蝸桿在蝸輪之上；TPU-蝸桿在蝸輪之下；TPS-蝸桿在蝸輪之側。PW系列符合標準《平面二次包絡環(huán)面蝸桿減速器》，PWU-蝸桿在蝸輪之下；PWO-蝸桿在蝸輪之上；PWS-蝸桿在蝸輪之側。

     平面二次包絡環(huán)面蝸桿減速機的材質選擇：蝸桿我們采用的是40Cr、42CrMo、38CrMoAl合金鋼，經過調質后、離子氮化處理，齒面經硬化處理后，精細磨制而成，齒面硬度高，粗糙度降低，齒型精度高，表面光滑。

包絡環(huán)面蝸桿傳動的發(fā)展及現狀

1．包絡環(huán)面蝸桿傳動種類及特征

包絡環(huán)面蝸桿傳動主要種類有：平面一次包絡環(huán)面蝸桿傳動；平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動；錐面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動。

  以直齒或斜齒平面蝸輪為產形輪而展成包絡環(huán)面蝸桿稱為平面包絡環(huán)面蝸桿,這些特定齒面的蝸輪可以和它們各自的包絡環(huán)面蝸桿組成蝸桿傳動，稱為平面一次包絡環(huán)面蝸桿傳動。直齒平面蝸桿傳動是由美國格里森公司wildharber于1922年發(fā)明的，用于大傳動比場合（i≥40）；斜齒平面蝸桿傳動是由日本左藤于1952年發(fā)明的，適用于中、小傳動比（i=10--40）。該平面包絡蝸桿的形成過程稱為一次包絡，如果以此包絡環(huán)面蝸桿為產形輪再展成一個蝸輪，其過程稱為第/二次包絡，平面包絡環(huán)面蝸桿與由它展成的蝸輪構成的傳動，稱為平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動（即SG-71型蝸桿傳動）。平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動主要特征是：同時接觸齒數多；蝸桿齒面可淬硬磨削；齒面接觸面積較大，并有瞬時雙線接觸，接觸線總長度長；綜合曲率半徑大，接觸應力??；嚙合潤滑角大，嚙合中容易形成動壓油膜。

      由于平面二次包絡蝸桿傳動具有上述特點，因此，該傳動型式自上世紀70年代在我國首鋼誕生以來，很快在全國各行各業(yè)中被推廣，現已大量應用于冶金、船舶、建筑、能源、化工等各行業(yè)中。

  在多頭小速比的場合，平面包絡環(huán)面蝸桿會產生蝸桿齒面根切和邊齒齒頂變尖，蝸桿頭數越多越嚴重。因此，一般速比不能小于10，按正常情況只能做到4個頭。

錐面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動（即SG-85型蝸桿傳動）既具有平面包絡環(huán)面蝸桿可以淬硬磨削、制造工藝較易實現的特點，又可避免蝸桿邊齒齒頂變尖和根切。一般蝸桿頭數Z1=1-4時，制成平面包絡環(huán)面蝸桿傳動，而當蝸桿頭數Z1>4時則制成錐面包絡環(huán)面蝸桿傳動。

2、包絡環(huán)面蝸桿傳動的發(fā)展及現狀

  上世紀50年代末開始，首鋼在新建項目上，裝備有各種規(guī)格的法向直廓環(huán)面蝸桿傳動。由于普通圓柱蝸桿壽命短、承載能力低；法向直廓環(huán)面蝸桿國內生產困難，直接影響了鋼鐵生產的連續(xù)性。為解決這一難題，從1963年開始，首鋼機械廠與原一機部機械科學院合作，于當年研制出中 心距250mm的一套直齒平面蝸桿副，用于首鋼焦化廠配煤機上；第/二年又合作制造出中 心距540mm，傳動比45的大型直齒平面蝸桿減速器，用于首鋼煉鋼廠30噸轉爐傾動機構，取代了性能難以過關的法向直廓環(huán)面蝸桿傳動。這臺減速器從1965年開始使用，鋼水容量從30噸擴大到48噸，后因箱體等各部件老化拆下，共用24年。

  1970年--1971年首鋼機械廠張德華同志等在總結研制直齒平面蝸桿傳動經驗基礎上先后解決了兩項關鍵問題，一是利用舊皮帶車床改裝出一臺能加工中 心距250mm的環(huán)面蝸桿機床，二是設計制造出蝸桿磨頭。這兩項關鍵設備與工裝是運用平面包絡技術研制新型傳動的基本條件，缺一不可。1971年，在制造斜齒平面蝸輪傳動的基礎上，創(chuàng)造了我國一套平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動。重慶大學張光輝1974年底到首鋼調研，了解到首鋼平面包絡蝸桿制造狀況后，向冶金部做了專題匯報。

冶金部組織對該項目進行理論研究、鑒定和推廣工作；1975年命名該傳動為“平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動”。1979年國/家科委頒發(fā)“二等發(fā)明獎”。1985年首鋼研制成功錐面包絡環(huán)面蝸桿傳動磨削裝置，成功解決多頭小速比環(huán)面蝸桿傳動的制造難題，錐面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動獲北京市科技進步獎。

平面二次包絡蝸桿傳動發(fā)明人張德華工程師在總結平面二次包絡環(huán)面蝸桿和單錐面包絡環(huán)面蝸桿加工的基礎上，于2002年成功研制出雙錐蝸桿磨頭，該裝置磨削錐面包絡環(huán)面蝸桿無需翻轉磨頭，即可完成蝸桿兩側齒面磨削，加工，精度高。雙錐面包絡環(huán)面蝸桿可替代平面包絡環(huán)面蝸桿和單錐面包絡環(huán)面蝸桿，適用于蝸桿頭數1-12的環(huán)面蝸桿磨削加工。

平面包絡環(huán)面蝸桿傳動在我國問世以后，受到各方面的重視，許多高等院?？蒲袉挝弧⒐さV企業(yè)開展了對這種傳動的研究、實驗及推廣工作，取得了很多成果。目前，包絡環(huán)面蝸桿傳動生產單位，除首鋼發(fā)明和較早生產外，已具備生產能力的廠家有近30家。東邁減速機有限公司在包絡環(huán)面蝸桿生產方面，經過10余年發(fā)展，目前有GJK75和GJK50數控環(huán)面蝸桿專機各兩臺，WC450普通環(huán)面蝸桿專機12臺。德州東邁減速機成功研制出4臺WK450數控蝸桿磨床。該公司目前正在研制中 心距1200的大型蝸桿機床，投入生產后，該公司可加工中 心距a=80－1200mm，傳動比i=4－100的各種包絡環(huán)面蝸桿傳動裝置。是國內包絡環(huán)面蝸桿傳動制造能力的廠家。圓弧齒圓柱蝸桿傳動方面，也具備較強的生產能力。添置了陸聯數控蝸桿磨床，可用于高精度ZA、ZN、ZI、ZK、ZC型齒形的圓柱蝸桿磨削加工，還可磨削雙導程蝸桿，蝸桿加工精度可達4級。2016年研制成功大型數控蝸桿磨床，可磨削大型ZC、ZK圓柱蝸桿。磨削直徑500mm，模數36mm，工件長度3000。天津華盛昌齒輪公司90年代與德國克林貝格公司合作研制的HNC35TP九軸數控包絡蝸桿磨床，可磨削精度5級平面包絡環(huán)面蝸桿，該機床可磨削中 心距為500mm。

我國包絡蝸桿傳動年產量已達30000臺套以上。近年來，中 心距710、800、900mm等大型環(huán)面蝸桿傳動在軋機上得 到廣泛采用，全部實現由國內生產制造這些關鍵零部件。從1978年開始，國內主要生產的輪胎定型硫化機全部使用了平面二次包絡蝸桿減速器，現行標準為《輪胎定型硫化機用平面二次包絡環(huán)面蝸桿減速機系列與基本參數》（HG/T2738-95），目前年產量2500臺以上。建筑電梯減速機采用平面二次包絡蝸桿后，效率、承載能力大幅提高，目前年生產10000臺以上。

包絡環(huán)面蝸桿機床，已從包絡產品發(fā)明之初由首鋼自行研制，到由專/業(yè)生產蝸桿機床的機床廠制造；從普通環(huán)面蝸桿機床，發(fā)展為數控環(huán)面蝸桿機床；從粗、精加工于一體的機床，向粗、精加工分開的機床發(fā)展。寶雞廣環(huán)機床有限公司是包絡環(huán)面蝸桿機床主要制造商，該公司機床主要有500、750、1000三個系列。每個系列包括數控環(huán)面蝸桿機床和數控環(huán)面蝸桿磨床兩種產品，前者可用于蝸桿螺旋粗車和7級精度蝸桿螺旋磨齒；后者用于5級精度蝸桿磨齒。該公司十年來已生產近30臺各種規(guī)格的數控環(huán)面蝸桿機床。由于數控機床的推廣普及，加快了我國包絡環(huán)面蝸桿傳動的普及。

  在產品標準方面，現行標準主要有《平面包絡環(huán)面蝸桿減速機》（JB/T9051-2010）國/家行業(yè)標準?！镀矫娑伟j環(huán)面蝸桿傳動術語》（GB/T16442-1996）、《平面二次包絡環(huán)面蝸桿幾何要素代號》(GB/T16443-1996)、《平面二次包絡環(huán)面蝸桿減速器》（GB/T16444-2008）、《平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動精度》國/家標準。

3、包絡蝸桿傳動理論研究進展

在冶金部組織力量對平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動進行理論研究的時候，我國學術界為這次研究奠定了堅實的理論基礎，特別是我國數學家南開大學吳大任教 的齒輪嚙合理論研究組的一系列文，在國內產生了具大影響，我國關于平面包絡環(huán)面蝸桿傳動理論研究是很深入、豐富的。冶金工業(yè)出版社1983年出版《空間嚙合原理及SG-71型蝸輪副》（沈蘊方 容爾謙 李寅年馮德坤編著）；機械工業(yè)出版社1987年出版《蝸桿傳動設計》下冊（齊麟 張亞雄 黎上威 董學朱 胡松春編著）；機械工業(yè)出版社2004年出版《環(huán)面蝸桿傳動設計和修形》（董學朱編著）。包絡環(huán)面蝸桿傳動誕生以來，該傳動的設計、制造和選用等內容陸續(xù)被編入《機械設計手冊》、《齒輪手冊》、《齒輪制造手冊》、《現代機械傳動手冊》、《機械傳動裝置選用手冊》、《減速器和變速器設計與選用手冊》、《中國機械設計大典》、《機械傳動設計手冊》、《齒輪傳動設計手冊》和《機械工程手冊》等。為包絡蝸桿傳動產品的設計、選用和制造提供了依據。我國學者理論研究成果推動了包絡環(huán)面蝸桿傳動制造技術水平的不斷提高和完善。在包絡蝸桿傳動研究與應用方面，我國一直保持世界先進水平。

包絡減速機蝸輪蝸桿滾刀如何加工

制造包絡減速機滾刀的幾點要素

　　1、為消除蝸桿副傳動齒面間兩端干預和盡量使接觸線平均布滿整個蝸輪齒面。采取加長滾刀的措施，取L=db。

　　2、設計滾刀時其齒頂圓弧半徑比蝸桿的大0.8mm，這樣可保證傳動的徑向間隙，補償滾刀滾切時的磨損和磨削刀刃的磨損。

　　3、關于滾刀容屑槽，當根本蝸桿的分度圓螺旋升角大于10咐，開成螺旋槽為好。實踐加工時用直槽替代誤差不大。

　　滾刀的鏟磨

　　平面二次包絡減速機環(huán)面蝸桿副蝸輪滾刀與普通的切齒刀具不同，非但難以鏟背，相反還要留出一定寬度的螺旋面作切削刃帶。但由于這種蝸桿副不存在節(jié)面，所以正確刃磨十分困淮，只是人工停止后角鏟磨，這需求技術程度高的操作人員當心停止方可。

　　滾刀的制造

　　依據以上的理論和實踐經驗對平面二次包絡減速機環(huán)面蝸桿滾刀進行制造。

鋼廠軋機壓下減速機的特征

　鋼廠軋機壓下減速機選用平面二次包絡蝸輪蝸桿副，二次包絡蝸輪副具有以下特征：

　　1.蝸輪齒面的硬度較高，渦輪的表面經滲氮后磨削而成，精度高，表面光滑。

　　2.加工的過程與構成原理吻合度高，傳動精度高。

　　3.蝸桿與蝸輪的嚙合為多齒接觸，每齒位瞬時雙線接觸，齒面接觸區(qū)可達70%以上。

　　4.嚙合面的整體曲率大。

　　5.接觸線于相對速度方向夾角大，動壓油膜構成及堅持性好。

　　鋼廠軋機壓下減速機具有更高的承載能力，傳動，耐磨損，可廣泛地應用于冶金、礦山、化工、建筑、橡塑、船舶等各行業(yè)。