平面二次包络环面蜗杆传动具有瞬时双接触线、多齿同时啮合、接触点法向速度和综合曲率半径大、齿面精度高、润滑性能好和接触应力小等特点,被广泛用于冶金、矿山、起重、运输、石油、化工、建筑和轻工等行业机械设备的减速传动中。在蜗杆传动优化设计方面,然而平面二次包络环面蜗杆传动相对于普通蜗杆传动有自己独有的特性,所以在优化设计和参数化建模方面也有自己的独特性。为了提高平面二次包络环面蜗杆传动设计的自动化水平,我公司研究和开发了平面二次包络环面蜗杆传动的数字化设计系统,几何参数优化设计软件包括几何参数优化设计计算模块,强度校核模块,齿面接触线、蜗杆齿厚变化曲线和蜗杆根切判别线绘图模块;平面二次包络环面蜗杆减速器参数化建模软件包括零/部件的参数化建模和装配体的参数化建模。
中国第一重型机械股份公司委托我公司制造的初轧机压下装置的蜗杆副,是为了替代德国SIEMENS公司制造的圆柱蜗杆副,该蜗杆副中心矩a=600mm,蜗杆头数z1=12,蜗轮齿数z2=47,减速比i=47/12=3.9167,现改为双锥面二次包络环面蜗杆副,因为蜗杆头数多(z1=12)速比小(i=3.9167),又是环面蜗杆,这在国内还是第一次加工制造。双锥面二次包络环面蜗杆副,是我公司于2002年首次创制成功的,到目前为止,已生产出蜗杆头数z1max=8、速比imin=5,中心矩amax=500的蜗杆副几百套,广泛用于拉丝机、轧机压下机构、连铸振动器等设备中。亦于此因,我公司接下了此任务。但由于此次蜗杆螺旋角γ≈43°,制造困难较多:一是,车刀磨制、蜗轮滚刀制作比较难;二是,由于切削速度低,蜗杆螺旋角大导致刀具的实际几何参数变化较大,增大了切削力,尤其是对蜗轮的滚削影响最大;三是,现有的滚齿机还需要局部临时改造。
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