[发明专利]一种多头双导程线接触偏置蜗杆的加工方法

说明书

一种多头双导程线接触偏置蜗杆的加工方法，属于机械设计与制造领域。该方法是：针对多头双导程线接触偏置蜗杆传动副的齿面特点，设计用于加工的成形车刀，并提出蜗杆两齿面的加工步骤。多头双导程线接触偏置蜗杆传动具有传动平稳、传动效率高和承载能力强等特点。

技术领域

本发明是申请号201810692155.4的分案申请。本发明涉及机械传动技术领域，特别涉及一种多头双导程直线接触偏置蜗杆的加工方法。

背景技术

多头双导程直线接触偏置蜗杆蜗轮传动是一种效率高、承载能力好、润滑效果佳的新型传动方式。此种传动方式可拟补锥蜗杆传动比在10-20之间的空缺，蜗轮的材质能用钢材代替有色金属铜。多头双导程直线接触偏置蜗杆是变导程螺旋面，因此称之为偏置蜗杆。对多头双导程直线接触偏置蜗杆蜗轮传动副的研究、应用并不多，原因是啮合原理复杂，齿面形成复杂。但是，此种多头传动副存在显著的加工特点，对探索新的传动技术有很好的科研前景，对开发新的商业市场前景广阔。

发明内容

本发明提出了一种多头双导程直线接触偏置蜗杆的加工方法，可实现精密传动、承载能力强和传动效率高。发明此种新型的多头双导程线接触偏置蜗杆传动副，为此采用了如下技术方案：首先设计传动副的具体参数，包括，蜗轮、蜗杆的设计参数，传动副的安装参数；接着，根据传动副的设计参数存在的齿形角偏大，蜗杆理论齿高偏小，传动效率偏低等问题，提出了优化传动副参数的方法；最后，提出了多头双导程线接触偏置蜗杆的加工方法，即采用车床，利用特殊设计的车刀车削蜗杆齿面。

如图1至图9所示；

一、本发明之多头双导程线接触偏置蜗杆传动副的设计方法

根据啮合原理，当两齿轮齿轮齿面的公共包络面是具有零度齿形角的齿条齿面，且中心距为两齿轮基圆半径之和时，一对空间相错轴共轭传动的螺旋齿圆柱齿轮的齿面瞬时接触状态是一条直线，并且该直线与两齿轮基圆柱上的螺旋线相切。当相错角为直角时，蜗杆2与蜗轮1空间相错传动。蜗杆2一个齿面与对应的蜗轮1一个齿面为外啮合。对于蜗杆2的齿面，基圆半径为R_b2，基圆螺旋角为β_b2，齿面为右旋渐开螺旋齿面；对于蜗轮1基圆半径为R_b1，基圆螺旋角为β_b1，齿面为右旋渐开螺旋齿面。两轴间轴交角为两轴间中心距为A₁＝R_b1+R_b2。蜗杆2另一个齿面与对应的蜗轮1另一个齿面为内啮合。对于蜗杆2的齿面，基圆半径为R′_b2，基圆螺旋角为β′_b2，齿面为右旋渐开螺旋齿面；对于蜗轮1的基圆半径为R′_b1，基圆螺旋角为β′_b1，齿面为左旋渐开螺旋齿面。两轴间轴交角为两轴间中心距为A₂＝R′_b1-R′_b2。

当相错角为90°时，外啮合侧被加工蜗轮1齿面基圆螺旋角等于外啮合侧滚刀齿面基圆螺旋升角λ，内啮合侧被加工蜗轮齿面基圆螺旋角等于内啮合侧滚刀齿面基圆螺旋升角λ’。

多头双导程直线接触偏置蜗杆蜗轮传动的基本原理和基本几何参数如图3所示。在公切面Q中，蜗轮蜗杆的螺旋齿面分别为Σ₁,Σ₂，外啮合状态；在公切面Q’中，蜗轮蜗杆的螺旋齿面分别为Σ'₁,Σ'₂，内啮合状态。根据蜗杆头数分别对应同等组数的公切面Q、Q’。其中：

R_b1为外啮合蜗轮齿面基圆半径；R_b2为外啮合蜗杆齿面基圆半径；

R'_b1为内啮合蜗轮齿面基圆半径；R'_b2为内啮合蜗杆齿面基圆半径；

β_b1为外啮合蜗轮齿面基圆螺旋角；β_b2为外啮合蜗杆齿面基圆螺旋角；