[发明专利]一种修正型双圆环面二次包络环面蜗杆副及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于二次包络环面蜗杆传动装置技术领域。具体涉及一种修正型双圆环面二次包络环面蜗杆副及其制造方法。

背景技术

“一种双圆环面二次包络环面蜗杆传动”(ZL 200920084461.6)的专利技术公开的是无修形的标准环面蜗杆传动，其虽以圆环面作为蜗杆螺旋面的产形母面，能够带来一系列的优良啮合特性，但是部分接触线在蜗轮齿面中部相交叉，形成所谓二次接触区，是蜗轮齿面易失效的部位，制约着传动副承载能力的充分发挥与进一步提高。

“一种角修正型双圆环面二次包络环面蜗杆副及其制造方法”(CN200910273347.2)的专利技术，针对上述情况进行了改进。通过角修形，自然地切去蜗轮齿面中部的二次接触区，得到角修形传动。一般而言，角修形传动的啮合特性较为优良，蜗轮齿面上瞬时接触线分布均匀、稀疏、无交叉。

尽管如此，角修形传动也有其不足之处，主要表现为制造工艺复杂和不能利用蜗杆全长。

发明内容

本发明旨在克服已有技术缺陷，目的在于提供一种蜗轮齿面不存在二次接触区、能利用蜗杆全长、蜗杆啮入端能保持一定的双线接触长度和制造工艺简单、灵活的修正型双圆环面二次包络环面蜗杆副及其制造方法。该方法还能自然地继承标准双圆环面二包传动的优点：用于多头数和小传动比；蜗轮齿面接触区能覆盖大部分蜗轮齿面；第二子共轭区内瞬时接触线分布均匀、稀疏、移动速度快，有利于承载和散热。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是按以下两个步骤进行：

第一步、制造环面蜗杆

以安装于刀座上的双圆环面盘形砂轮磨削展成与动坐标系σ₁(O₁；i₁，j₁，k₁)相固连的环面蜗杆毛坯，刀座与动坐标系σ_d(O_d；i_d，j_d，k_d)相固连，刀座相对于刀座静坐标系σ_od(O_od；i_od，j_od，k_od)做回转运动，环面蜗杆毛坯相对于环面蜗杆静坐标系σ_o1(O_o1；i_o1，j_o1，k_o1)做回转运动，环面蜗杆毛坯与刀座间的工艺传动比为i_1d

i_1d＝i₁₂+Δi                 (1)

式(1)中：i₁₂-蜗杆副传动比；

Δi-传动比修形量。

刀座轴线k_od与环面蜗杆毛坯轴线k_o1互相垂直，它们的公垂线段的长度为加工环面蜗杆毛坯的工艺中心距a_d

a_d＝a+Δa                    (2)

式(2)中：a-蜗杆副中心距；

Δa-中心距修形量。

采用单纯中心距修形，即Δa＞0且Δi＝0，通过试算法确定Δa的具体数值，具体方法为：

先选定一个正的Δa值，计算蜗杆啮出端反映线，若其能完全进入蜗轮齿面第一子共轭区，则确定该Δa值为中心距修形量；

若其不能完全进入蜗轮齿面第一子共轭区，再选定一个较第一次小的正的Δa值，重新计算蜗杆啮出端反映线，若其能完全进入蜗轮齿面第一子共轭区，则确定该Δa值为中心距修形量；

若其仍不能完全进入蜗轮齿面第一子共轭区，再选定一个较第二次小的正的Δa值，如此反复，直至其能够完全进入蜗轮齿面第一子共轭区，则确定该Δa值为中心距修形量。

当中心距修形量Δa值确定后，若因该值过小而难以调整蜗杆加工机床实现单纯中心距修形时，则采用综合修形，即Δa＞0且Δi＞0，同时应使

Δa＞Δim_tZ₁/2                (3)

式(3)中：m_t-蜗轮端面模数；

Z₁-蜗杆头数。

Δa值和Δi值的确定方法是：先给定一个易于实现且误差较小的正Δi值，按式(3)选定Δa值，计算蜗杆啮出端反映线，若其能完全进入蜗轮齿面第一子共轭区，则取该Δa值和Δi值为修形量；