浅论平面二次包络环面蜗杆减速器
平面二次包络环面蜗杆传动研究综述
减 速器 、 炮 的升 降装 置和 矿 山机 械 等 重 型机 械 中 舰 均有 应 用 。在 我 国 机械 传 动领 域 ， 面 二 次包 络 环 平 面 蜗杆 独 领风 骚 ， 论是 理 论研 究 ， 是 设 计 、 造 无 还 制
高速 、 载 、 重 高效 方 向发展 的 背景 下 产生 的 ， 是机 械 传 动 的基 础件 。这 种蜗 杆 副具 有 的 多齿 啮合 、 时 瞬 双线接触 、 曲率 半 径 大 、 触 线 与 相 对 滑 动 速 度 夹 接
角 大等 特 点 ， 使其 承载 能力 大 、 动 效率 高 、 自动 传 易
润 滑 、 用 寿命 长 。因此 ， 面二 次包 络环 面蜗 杆副 使 平 是 完全 符 合蜗 杆 副 发展 趋 势 的优 良产 品 ， 被广 泛 应
用 于重 载场合 。例 如 ， 轧钢 机 的压下 装置 、 在 电梯 的
平 面蜗杆 副 的研 究工 作 。 １６ ９ ４年 ， 州机 械 研究 所 郑
杨彦 涛 ， 艳 河 ， 沈 盛
（ 河水 利 职 业 技 术 学 院 ， 南 开 封 黄 河
任
４５０ ） ７ ０ ３
摘 要： 针对平面二次包 络环面蜗杆传动在国内外的发展现状 ， 对其在理论和 生产 实践方面的研 究 进行 了综述 ， 分析 了平 面 二次包 络环 面蜗 杆传 动研 究 目前存 在 的 问题 ， 出 了未来 的研 究方 向。 提
面蜗 杆 制 造 工 艺 简单 ， 度 高 ， 其 蜗 轮 的齿 面 与 精 但
蜗 轮轴线 平 行 ， 适 用 于 大 传 动 比场 合 。１ ６ 只 ９ ９年 ， 日本 石 川 昌一 获得 了 平 面包 络蜗 轮 蜗 杆传 动 的 专 利。 与平 面蜗轮 传动 相 比 ， 平面包 络环 面蜗 杆传动 的
二次包络蜗杆涡轮减速机型号及标准
二次包络蜗杆涡轮减速机型号及标准二次包络蜗杆涡轮减速机型号及标准一、引言在现代工业制造中，减速机作为一种重要的机械传动装置发挥着关键作用。
它能将高速旋转的输入轴转变为低速，高扭矩的输出轴，广泛应用于各种机械设备和工业生产线中。
二次包络蜗杆涡轮减速机是减速机领域的一种常见型号，它以其特有的结构和工作原理，应用范围广泛，具有较高的扭矩传递能力、较可靠的工作性能和较长的使用寿命。
二、二次包络蜗杆涡轮减速机的定义和结构二次包络蜗杆涡轮减速机是一种由蜗杆传动和涡轮输出组成的减速机。
蜗杆传动的特点是具有大传动比、紧凑型设计以及有利于提高扭矩的特性。
而涡轮输出则能够将能量转化为输出轴的功率。
二次包络蜗杆涡轮减速机的结构主要包括蜗杆、蜗轮、涡轮、箱体等部分。
蜗杆和蜗轮是核心传动部件，通过它们之间的啮合来传递力矩和旋转运动，而涡轮则通过与蜗轮的配合实现输出轴的旋转。
三、二次包络蜗杆涡轮减速机的工作原理二次包络蜗杆涡轮减速机的工作原理基于蜗杆蜗轮的啮合和涡轮的旋转。
当输入轴驱动蜗杆旋转时，蜗轮随之旋转，并通过其齿轮传动机构的作用，带动涡轮旋转。
涡轮通过支撑轴承和密封系统与输出轴相连，将蜗杆转动所携带的能量转换为输出轴的功率。
蜗杆和蜗轮的啮合形式使得二次包络蜗杆涡轮减速机具有较高的传动效率和扭矩传递能力。
四、二次包络蜗杆涡轮减速机的型号和标准针对二次包络蜗杆涡轮减速机的型号和标准，国内有多个标准机型可供选择。
常见的机型包括ZLYJ、ZSYJ、ZFYJ等，其中ZLYJ型号常用于轻载工况，ZSYJ型号适用于中、重载工况，而ZFYJ型号则适用于大功率传动。
这些机型均在国家相关机械传动标准的指导和规范下制定，具有一定的技术指标和性能要求。
五、二次包络蜗杆涡轮减速机的应用领域二次包络蜗杆涡轮减速机以其特有的结构和工作原理，被广泛应用于各个行业。
其中，常见的应用领域包括冶金、矿山、化工、建材、能源、交通等。
在这些领域中，二次包络蜗杆涡轮减速机能够有效地实现扭矩传递和机械功率输出，满足不同工况下的要求。
详细说明PWU平面二次包络减速机
详细说明PWU平面二次包络减速机
PW系列平面二次包络环面蜗杆减速器有三种型式，分别是:PWU、PWO、PWS型这三种型式，它们不同于TP系列的二次包络蜗杆减速机。
TP系列减速机是以一个平面为母面，通过相圆周运动，包络出环面蜗杆的齿面，再以蜗杆的
齿面为母面，通过相对运动包络出蜗轮的齿面。
PW系列的平面包络减速机是以
一个平面为母面，通过相圆周运动，包络出环面蜗杆的齿面，再以蜗杆的齿面为母面，通过相对运动包络出蜗轮的齿面，它们的工作转动方式不同。
PW系列三种型号减速机之间也有着不同之处：
1、PWU型—蜗杆在蜗轮之下平面二次包络环面蜗杆减速器。
2、PWO型—蜗杆在蜗轮之上平面二次包络环面蜗杆减速器。
3、PWS型—蜗杆在蜗轮之侧平面二次包络环面蜗杆减速器。
PWU型减速机工作条件:两轴交角为90。
I蜗杆转速不超过1500r/rain,工作环境温度为O～40℃,当环境温度低于0℃或高于40℃时,启动前润滑油要相应加热或冷却;蜗杆轴可以正、反向运转。
PWU型减速机的装配图：。
二次包络减速机传动强度分析及试验
二次包络减速机传动强度分析及试验二次包络减速机传动强度分析及试验二次包络减速机主要采用平面二次包络环面蜗杆传动，其具有承载能力高、磨损小、传动平稳,寿命长等优点,在国防和民用工业领域得到了广泛应用,但至今尚未见有关的强度试验和计算方法公布于众。
长期以来,该传动的设计主要参考他国标准进行,或参照标准GB16444完成,但都偏于保守、粗略,限制了这种传动的开发,因此,如何在前人研究的基础上,研究制定更加有效的强度计算方法是急待研究解决的课题。
基于空间啮合原理、弹性力学和有限元方法开展理论分析,结合轮齿应力状态仿真试验和蜗杆副承载能力试验研究,从而制定适于平面二次包络环面蜗杆传动的强度分析方法。
主要概括如下: 在空间啮合原理的基础上,推导了蜗杆副的啮合方程、界限函数和微观啮合参数方程;研究了诱导法曲率半径、润滑角和相对卷吸速度在齿面上的分布规律,分析了可优化参数对齿面接触状态和微观啮合参数分布规律的影响。
结合工程实际,深入分析蜗杆、蜗轮的形状特征,考虑齿侧间隙的影响,建立了齿面边界的数学模型;以蜗轮齿面二次区为例,深入讨论信息点呈不等距分布的空间曲面构造方法;在Unigraphics-Grip平台上编制平面包络环面蜗杆传动实体建模程序,并通过实例验证实体模型的精度,为蜗杆副的仿真分析奠定了基础。
建立了蜗杆副接触有限元分析模型,研究载荷、齿形参数对齿面应力分布状态和齿间载荷分配系数的影响;研究了各级载荷下,不同包容齿数时的最大齿间载荷分配系数;分析了齿根弯曲应力沿蜗轮齿宽的分布规律,研究载荷、齿形参数等对齿根弯曲应力分布规律的影响。
通过线性回归分析推导了以蜗杆直径系数为变量的诱导法曲率半径系数的计算公式,建立了接触线瞬时平均长度和最小长度的计算公式,在有限元分析的基础上回归出齿间载荷分配系数计算公式;基于Hertz理论,推导了平面二次包络环面蜗杆传动的平均接触应力计算公式和受载最大齿对的接触应力计算公式;基于悬臂梁理论,建立了适于该传动的弯曲应力计算公式;通过考虑齿间载荷分配系数,改进普通圆柱蜗杆、尼曼蜗杆传动的计算公式用于平面二包,亦能得出较理想的结果。
平面二次包络环面蜗杆传动的研究现状与发展趋势
（ ） 产实 践 的研 究 ３生
齿面接触分析 、参数优化设计等诸多传统问题都取得 了
突破性的进展 ＿。综观平面二次包络环面蜗杆副传动 的 Ｉ 它已在机械传动领域得到了广泛应用 ， 理论研 我 国学 者和工程技术人员对 平面二包蜗轮 副的制 发展历 程 ， 究和实际应用技术都得到 了极大 的发展 ，但在蜗杆副设 造工艺和制造设备进行 了广泛的理论 与实践研究 ， 积累 了丰富的实践经验 。１７ ９ ７年 ， 首都钢铁公司研制 了平面 计信息的数字化表达和先进加工手段上还未取得实质性 二包蜗轮副的专用磨头 。 针对大型平面二包蜗杆磨削余 的突破 。 ３ 当前 平面 二包 理论 与 应用 研 究的 不足 量的严重不均的问题 ， 第二重型机器厂 的李成金 、 西南 交通大学的周汝忠相继进行了研究。 对于蜗轮滚刀设计 目前平面二次包络环面蜗杆副的研究仍然远远不能 问题 ， 天津机械研究所的张亚雄 、 齐麟 、 代学坤等进行 了研 满足生产的需要。平 面二包 的设计与生产还停留在凭经 究［ ７ ］ 。四川冶金设计院的杜厚金创造性地提出了单线布 验进行 的水平 。它的加工方法基本上仍旧采用传统的对
（） 在平面二次包络环面蜗杆 副传动参数的计算机辅助设计 及接 触 线 的变 化 规律 ；６有 限 元分 析 平 面 二包 的 强度 的
上 ，现在还没有人研究平 面二次包络环面蜗杆减速器系 研究 ：通过建立平 面二包蜗杆副的三维实体模型可以生 列产 品的 Ｃ Ｄ软件 ， Ａ 而仅限于传动几何参数设计 和强度 成专业有限元分析程序的接 口数据 ，即可进行有 限元分 （） 建立 校核 以及齿面接触线 、 齿厚变化 曲线 ， 不能实现平面二次 析 ；７ 完善平面二次包络环面蜗杆副的设计 体系 ： 为高精度加工提供数据 ， 发展平面二次 包络环面蜗杆减速器完整的参数化建模 。１ ２上海水工 精确的实体模型， ９ ９ 机械厂在 Ｐ Ｃ电脑上开发了平面二包 Ｃ Ｄ软件包 。包括 包络环面蜗杆副高精度加工技术，将精密 的先进加工技 Ａ 画一次包络过程中母平面上的接触线及一界 曲线模块 、 术 引 入 到平 面 二次 包 络环 面 蜗杆 副 的加工 制 造 中 ，发展 画蜗杆齿面的非工作 区判别线及根切判别线模块 、蜗杆 平面二次包络环面蜗杆副 的质量控制和精度评价技术 ， 轴间齿厚计算模块 、 计算平面二包综合曲率模块 、 几何尺 对啮合型面的加工精度进行深入研究 。
二次平面包络减速机结构
二次平面包络减速机结构
二次平面包络减速机主要由蜗杆和环面蜗轮两个主要部分组成。
蜗杆是一个螺旋形的轴，上面有一个称为蜗纹的螺纹。
环面蜗轮是一个圆柱形的齿轮，齿轮外表面上有一系列与蜗纹相配合的齿槽。
蜗杆和环面蜗轮的齿槽形状是平面二次包络的，这意味着齿槽的剖面曲线是由两个实线形成的虚线。
这种特殊的齿槽形状使得蜗轮蜗杆减速机具有高效率和较低的摩擦损失。
此外，蜗轮蜗杆减速机通常采用紧凑的设计，将蜗杆和环面蜗轮组合在一个密封的壳体内。
这种结构使得减速机体积小，适用于有限的安装空间，并且有助于减少噪音和振动。
浅论平面二次包络环面蜗杆减速器
平面包络环 面蜗杆减速器是一种新型的传动装置 ， 这种新型传 动装 置 于 １ ９ ７ １ 年在 我 国首 都 钢 铁 公 司 首先 问世 。 它 主要 由平 面 二 次 包络 环 面 蜗 杆 、 蜗 轮及 箱 体 组 成 。平 面 二 次 包 络 环 面蜗 杆 是 以 一 个 平 面 为母 面 ， 通 过 相对 圆周 运 动 ， 包 络 出 环 面蜗 杆 的齿 面 ， 再 以 蜗 杆 的齿 面为 母 面 ， 通 过相 对 运 动包 络 出 蜗 轮 的齿 面 。 ３平 面 包络 环 面 蜗 杆 的形 成 原理 ３ ． １环 面蜗 杆 传 动 其 蜗 杆 是 凹 圆 弧 为母 线 的 回转 体 ，根 据 蜗 杆 螺旋 齿 面 形 成 母 线 。母 面可 分 为 直线 环 面 蜗杆 和 平 面包 络 环 面蜗 杆 。 ３ ． ２ 平 面包 络 环 面蜗 杆 的原 理 ３ ． ２ ． １如图 １ 所示 ， 设 平 面 Ｆ与基 锥 Ａ相 切 （ 中间 平 面 与基 锥 截 得 的圆 为基 圆 ｄ ｂ ） ， 并 一 起 饶轴 Ｏ ０ ： 以角 速度 ∞ 回转 。 与此 同时 ， 蜗 杆 毛 坯 线 其轴 线 Ｏ 一 Ｏ。 以角 速 度 ∞ 回转 ， 这样 ， 平 面 Ｆ在 蜗 杆 毛 坯 上 包 络 出 的 曲面便 是 平 面 包 络环 面 蜗杆 的螺 旋齿 面 。 平 面 Ｆ就 是 母面 ， 实 际 上 是平 面 齿 工 艺齿 轮 的齿 面 ， 在传动 中， 也 就 是 配对 蜗 轮 的齿面 。这种传动称 为平面一次包络环面蜗杆传动 。 ３ ． ２ ． ２ 图 １中 ， 当平 面 Ｆ与 轴 线 Ｏ ： 一 Ｏ 的夹角 １ ３ ＝ ｏ时 ， 是 直 齿 平 面包 络 环 面 蜗 杆 （ 即 Ｗｉ ｌ ｄ ｈ ａ — ｂ ｅ ｒ Ｗｏ ｒ ｍ） ； 当１ ３ ＞ ０时 ， 是 斜 齿 平 面 包 络环面蜗杆 （ 即Ｐ ｌ ａ ｎ ａ Ｗｏ ｍ） ｒ 。前者适用 于大传动比分度机构 ， 后者 适 用 与 传递 动力 。
平面二次包络弧面蜗杆传动的应用
平面二次包络弧面蜗杆传动的应用蜗杆传动是一种常见的机械传动方式，其特点是传动比大、传递扭矩稳定。
而平面二次包络弧面蜗杆传动则是在传统的蜗杆传动的基础上进行了改进和创新，具有更加广泛的应用前景。
平面二次包络弧面蜗杆传动的基本原理是通过蜗杆与蜗轮的啮合，将旋转运动转化为直线运动。
相对于普通的蜗杆传动，平面二次包络弧面蜗杆传动更加紧凑，传动效率更高，传递扭矩更大。
平面二次包络弧面蜗杆传动的应用非常广泛。
首先，它可以用于工业机械设备中的传动系统。
例如，汽车制造业中的生产线上常常使用平面二次包络弧面蜗杆传动来实现不同零部件之间的传动。
其传动比的优势可以保证整个生产线的运转稳定和高效。
此外，平面二次包络弧面蜗杆传动还可以应用于机床设备中，如数控机床、铣床等。
这些设备对传动精度要求较高，平面二次包络弧面蜗杆传动正好满足了这一需求。
平面二次包络弧面蜗杆传动还可以应用于家用电器中。
现代家庭中，各种家电产品无处不在，而这些产品中的电机传动系统往往采用平面二次包络弧面蜗杆传动。
这是因为平面二次包络弧面蜗杆传动具有传动稳定、传动效率高的特点，可以保证家电产品的正常运转和长寿命。
平面二次包络弧面蜗杆传动还可以应用于航空航天领域。
在航空航天器的设计中，对于传动系统的要求非常高，需要传递大扭矩、高精度。
平面二次包络弧面蜗杆传动不仅可以满足这些要求，还可以减小传动系统的体积，提高了航空航天器的整体性能。
除了以上几个领域，平面二次包络弧面蜗杆传动还可以应用于冶金、化工、石油等行业。
在这些行业中，传动系统通常需要承受较大的负载和高温环境，而平面二次包络弧面蜗杆传动具有耐高温、耐磨损的特点，非常适合在这些恶劣条件下使用。
平面二次包络弧面蜗杆传动是一种具有广泛应用前景的机械传动方式。
它在工业生产、家庭生活以及航空航天等领域都有着重要的应用。
其传动效率高、传递扭矩稳定的特点，使得它成为了现代机械传动领域的重要技术。
随着科技的不断发展，平面二次包络弧面蜗杆传动将会进一步完善和创新，为各行各业的发展带来更多的便利和机遇。
二次包络环面蜗杆副所具有的特性
二次包络环面蜗杆副所具有的特性
1、承载能力大
平面二次包络环面蜗杆能多齿同时进入啮合，增大了接触面积，减少了齿面的压力，承受大的冲击载荷。
蜗杆蜗轮的接触线是沿齿高的方向上，并且齿面的啮合是在接触线上，具有很小的相对曲率，使接触应力减少。
蜗杆和蜗轮在啮合中同时有两条接触线进入工作区域，这和增加啮合齿数一样，可提高承载能力。
1、高效率
大的滑动角
由于接触线和相对滑移速度方向之间有很大的滑动角并且沿滑动的方向相对曲率半径大，导致齿面间有良好的润滑条件是高效率的主要原因，小的啮合摩擦系数。
齿面润滑角大，啮合中容易形成动压油膜，减少齿面磨损，精密磨削后的蜗杆可使啮合摩擦系数降至低限度。
2、无噪音和稳啮合
为了防止处于啮合时的蜗杆不产生冲击和振动，对蜗杆入口和出口处进行了倒坡修型处理。
3、减速比选择有较大的范围
在设计中使环面蜗杆通过简单地增加头数，使其传动比可有较大范围，因此在一个单级减速机中有较大的传动比选择。
4、高质量的材质及热处理方法
平面二次包络环面蜗杆减速机中的蜗杆是高质量的铬钼钢离子氮化处理，蜗轮是离心铸造磷锡青铜，制成可获得高的可靠性和大的载荷量。
5、结构紧凑合理
平面二次包络环面蜗杆减速机能传递很高的功率，且在此功率值下结构十分合理。
6、节省能量
平面二次包络环面蜗杆减速机除高效率的特点外，节能特点十分显著，尤其在长期运转时特别明显。
7、使用寿命长
在设备上使用平面二次包络环面蜗杆减速机，不仅可以缩小减速机的体积，而且可以使整台设备的使用性能得到改善，延长使用寿命，减少设备维护修理时间，使您获得更高的效益。
平面二次包络环面蜗杆传动数控转台的设计
平面蜗轮传动产生于1922年美国，主要用于精密分度，如天文望远镜、齿轮测量仪、圆刻线机等。由于制造工艺简单，容易获得高精度，其齿距误差可达到0.25″以内，只适用于大传动比的场合。1951年日本佐藤发明了斜齿平面蜗轮传动，由大传动比扩展到中、小传动比（1～10）。1969年日本石川昌一获得了平面包络环面蜗杆环面蜗杆传动的专利，专利介绍的内容是指这种蜗杆的标准传动。其蜗轮可以用展成法加工，生产效率提高了，承载能力、传动效率也有明显地增长。我国从20世纪60年代初开始，由第一机械工业部机械科学研究院(现郑州机械研究所)开展了平面蜗轮的研究工作。1964年与石景山钢铁公司机械厂（即首钢机械厂）合作研制成中心距为540mm的平面蜗轮副，用于30t转炉的倾转机构中;成功制造蜗轮直径2160mm的精密分度蜗轮副，用天文远镜上，其一齿运动误差小于1″。1971年首钢公司机械厂在制造斜齿平面蜗轮副的基础上，创造了我国第一套平面包络环面蜗杆副，并用于生产。北京市和原冶金工业部于1977年命名这种蜗杆副为“首钢(SG)-71型蜗杆副”。目前我国已成功研制成中心距1200mm和760mm的平面包络环面蜗杆传动压下装置，而且利用计算机对蜗杆副齿形参数进行优化选择，用机械CAD对蜗杆副、减速机及蜗轮滚刀进行辅助设计，用环面蜗杆专用机床及独特的工艺路线，对蜗杆及蜗轮滚刀进行与其成形原理完全一致的加工，不需任何修形。
关键词：数控转台；平面二次包络环面蜗轮副；加工范围
Thedesign ofplane double enveloping worm gearonthe NC rotary table
Abstract:In order to broaden the scope of CNC machine tools to achieve increased rigidity and improve the carrying capacity of rotating process weaknesses, the design of drive turntable for domestic weakness can be achieved under low cutting torque machining of specific programs through the whole and structural design, gear drive with two levels, its a drive transmission ratio by a pair of one sixty-three plane double enveloping Worm achieved by a pair of secondary transmission ratio of 1:2.857 direct drive Gears, the total transmission ratio is 1:180, the structure of such small size, carrying a large, practical.
平面二次包络蜗轮
平⾯⼆次包络蜗轮平⾯⼆次包络蜗轮是⼀种特殊类型的蜗轮，它在机械传动领域中有着⼴泛的应⽤。
本⽂将对平⾯⼆次包络蜗轮进⾏详细的介绍，包括其⼯作原理、特点、应⽤和设计等⽅⾯。
⼀、平⾯⼆次包络蜗轮的⼯作原理平⾯⼆次包络蜗轮是⼀种具有独特⼯作原理的传动装置。
它的⼯作原理基于平⾯包络蜗杆的啮合原理，通过平⾯包络蜗杆与蜗轮的啮合实现动⼒传递。
平⾯包络蜗杆在轴向呈螺旋状，其⻮⾯在垂直于螺旋线的平⾯上呈平⾯曲线形状。
当平⾯包络蜗杆与平⾯⼆次包络蜗轮啮合时，蜗轮在蜗杆的带动下旋转，从⽽实现动⼒的传递。
⼆、平⾯⼆次包络蜗轮的特点1.⾼效率：由于平⾯⼆次包络蜗轮的啮合接触⾯积较⼤，且⻮⾯具有较⾼的接触应⼒，因此其传动效率较⾼，能够有效地传递⼤扭矩。
2.⻓寿命：由于平⾯⼆次包络蜗轮的⻮⾯采⽤耐磨材料制成，具有较⻓的使⽤寿命，能够在恶劣的⼯况下稳定运⾏。
3.噪声低：平⾯⼆次包络蜗轮的设计使得其在运转过程中产⽣的噪声较低，减少了机械运转时对周围环境的影响。
4.传动⽐稳定：平⾯⼆次包络蜗轮的传动⽐稳定，能够保证机器的稳定运⾏，提⾼⽣产效率。
三、平⾯⼆次包络蜗轮的应⽤平⾯⼆次包络蜗轮作为⼀种⾼效的传动装置，在许多领域都有着⼴泛的应⽤。
其主要应⽤于以下⼏个⽅⾯：1.⽯油化⼯⾏业：在⽯油化⼯⾏业中，平⾯⼆次包络蜗轮可⽤于各种泵、压缩机等设备的传动系统，实现⾼速或低速传动。
2.矿⼭机械⾏业：在矿⼭机械⾏业中，平⾯⼆次包络蜗轮可⽤于各种提升机、输送机等设备的传动系统，提⾼设备的传动效率和稳定性。
3.纺织机械⾏业：在纺织机械⾏业中，平⾯⼆次包络蜗轮可⽤于各种织布机、纺纱机等设备的传动系统，提⾼设备的⽣产效率和产品质量。
4.⻝品机械⾏业：在⻝品机械⾏业中，平⾯⼆次包络蜗轮可⽤于各种包装机、搅拌机等设备的传动系统，保证⻝品加⼯过程的卫⽣和安全。
5.其他领域：除了以上⼏个领域，平⾯⼆次包络蜗轮还⼴泛应⽤于印刷机械、制药机械、冶⾦机械等众多领域，成为现代⼯业传动系统中的重要组成部分。
平面二次包络环面蜗杆副论文：平面二次包络环面蜗杆副数控加工前置处理后置处理加工仿真
【中文摘要】平面二次包络环面蜗杆副具有承载能力强、传动效率高、使用寿命长等优点,广泛的应用于冶金矿山机械、轧钢机的压下装置、化工机械和国防工业等领域。目前平面二次包络环面蜗杆副主要采用传统的对偶范成法加工,国产平面二次包络环面蜗杆副产品的性能与国外类似产品相比仍然存在较大差距,市场的占有率还很低。究其原因是平面二次包络环面蜗杆副工作廓面为复杂曲面,其制造需要配备专用复杂精密机床和专用复杂刀具,而国内平面二次包络环面蜗杆副的制造手段不健全,整体水平还很滞后,严重制约了国产平面二次包络环面蜗杆副产品的高精、高效开发和推广应用。如何实现平面二次包络环面蜗杆副高效、低成本加工是目前平面二次包络环面蜗杆副产品制造中的一项重要课题。因此,迫切亟待深入研究平面二次包络环面蜗杆副数控加工技术,以弥补传统的对偶范成法加工的诸多不足。为此,本文利用平面二次包络环面蜗杆副的成形原理、计算机辅助几何理论、数控加工原理、UG及其开发工具、VC++等手段,探索平面二次包络环面蜗杆副的实体造型、刀轨规划、后置处理、加工仿真等技术,具体研究工作如下:1)综述了平面二次包络环面蜗杆副的研究现状,推导了蜗杆和蜗轮的齿面方程,阐述了数控加工编程原理,为后续研究奠定了基础。2)探索了平面二次包络环面蜗杆副数控编程前置处理技术,包括蜗杆和蜗轮三维实体建模、虚拟装配与运动仿真,并通过设计加工方案,推导了蜗杆、蜗轮数控加工刀轨规划算法。3)研究了平面二次包络环面蜗杆副数控编程后置处理技术,通过蜗杆和蜗轮数控加工对机床配处理器开发。4)研究了平面二次包络环面蜗杆副数控加工仿真技术,基于上述研究工作,利用VERICUT建立了虚拟机床,分别对蜗杆和蜗轮进行数控加工过程仿真,仿真结果表明前置处理和后置处理算法正确有效。综上,本文的研究为平面二次包络环面蜗杆副实现高效、低成本加工提供了有效途径,为拓展数控加工技术在平面二次包络环面蜗杆副加工中的应用奠定了理论基础。
GBT16444-XXXX平面二次包络环面蜗杆减速器
GB/T16444-200X《平面二次包络环面蜗杆减速器》（送审稿）编制说明1 任务来源根据全国钢标委（2006）03号文“关于下达全国钢标委2006年第一批国家标准修订项目计划的通知”（计划号22，项目编号20060534—605）的要求，对GB/T 16444－1996《平面二次包络环面蜗杆减速器系列、润滑和承载能力》、GB/T 16445-1996《平面二次包络环面蜗杆减速器技术条件》两项国家标准进行整合，由北京首钢机电有限公司机械厂和北京理工大学共同负责起草。
2 整合、修订原则根据“GB/T2002.2-2001标准化工作指南，采用国际标准的规则”的一致性程度要求，将“GB/T 16444－1996《平面二次包络环面蜗杆减速器系列、润滑和承载能力》”、“GB/T 16446-1996《平面二次包络环面蜗杆减速器技术条件》两个国家标准整合为“GB/T16444-200X《平面二次包络环面蜗杆减速器》Planar double-enveloping worm gearing reducer”一个国家标准。
3.工作过程2007年3月提出了这项标准的征求意见初稿，以信函的方式发给有关单位和专家征求意见。
根据征求意见初稿的反馈意见，于2007年4月形成了这项标准的征求意见稿，并以上网公布（网址：）和信函的方式发给有关单位和专家征求意见。
于2007年7月对返回的意见和建议进行了处理，提出了这项标准的送审稿。
4 GB/T16444-200X的有关说明4.1总标题改为“《平面二次包络环面蜗杆减速器》Planar double-enveloping worm gearing reducer”4.2 总体上是将“GB/T 16444－1996《平面二次包络环面蜗杆减速器系列、润滑和承载能力》”的内容放在前，“GB/T 16446-1996《平面二次包络环面蜗杆减速器技术条件》”的内容放在后，进行整合，并重新编排了章节号，各表格顺序号；有关内容和数据进行了较大改动；引用标准改为最新标准。
平面二次包络弧面蜗杆传动的研究与应用
・印刷与包装机械・平面二次包络弧面蜗杆传动的研究与应用罗庆生,韩宝玲(汕头大学工学院,广东汕头515063)[摘要] 平面二次包络弧面蜗杆在传动过程中具有双接触线,其速度和接触线夹角较大,且同时参与啮合的齿对较多,因而摩擦学性能和传动学性能都十分优越,是一种极具发展前途的新型蜗杆传动形式。
结合工程应用实例阐述了平面二次包络弧面蜗杆传动的设计思路与应用方法,得到较为理想的结果。
关键词: 平面二次包络弧面蜗杆传动;流体动压润滑;研究与应用中图分类号:TH132.44 文献标识码:B 文章编号:1001-3563(2000)06-0005-04and Application of the Plane Tw ice CoveredCurve W orm D r iveLUO Q ing-sheng,HAN B ao-ling(Shantou U niversity,Guangdong Shantou515063,Ch ina)Abstract: T he p lane tw ice covered curve w o r m device po ssesses the double contact lines in its drive, and the angle betw een its velocity and its contact line is greater,and its cogw heel teeth invo lving in engage at the sam e ti m e is mo re than o rder w o r m drive,therefo re,its p roperties of fricti on and trans m issi on are very su2 peri o r,thus,it is a k ind of new w o r m drive that has great developm ental p ro spect.T h is paper expounds the design th ink ing and app licati on m ethod of the p lane tw ice covered curve w o r m drive com bined the engineering examp le,and gains the astisfied result.Keywords: T he p lane tw ice covered curve w o r m drive;F luid mo tive pow er lubricati on;R esearch and app licati on 蜗杆传动常用于传递空间交叉成直角的两轴的运动和动力。
平面二次包络环面蜗杆传动国内研究综述
平面二次包络环面蜗杆传动国内研究综述和法洋;石照耀;于渤;王涛【期刊名称】《北京工业大学学报》【年(卷),期】2018(044)007【摘要】相对于圆柱蜗杆传动,平面二次包络环面蜗杆传动具有承载能力强、传动效率高和使用寿命长的优点,但是目前存在着参数设计难、精度控制难和制造成本高的问题.综述平面二次包络环面蜗杆传动技术的国内研究和发展现状,从设计、制造和检测3个方面凝练了40多年来的研究成果和关键技术.提出了未来需要进一步深入研究的方向和内容:构建集设计、制造和检测于一体的闭环系统,实现其高效、高精制造.开展修形理论、制造误差修正技术、蜗轮副装配技术及滚刀加工技术的研究,完善技术标准体系,开发工业软件.【总页数】9页(P1001-1009)【作者】和法洋;石照耀;于渤;王涛【作者单位】北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心,北京 100124;上海合纵重工机械有限公司,上海 201506;北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心,北京 100124;北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心,北京 100124;北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心,北京 100124【正文语种】中文【中图分类】TH132.44【相关文献】1.平面二次包络环面蜗杆传动研究综述 [J], 杨彦涛;沈艳河;盛任2.平面二次包络环面蜗杆传动齿面接触应力计算 [J], 张彦钦;张光辉;邱昕洋3.平面二次包络环面蜗杆传动强度计算 [J], 张彦钦;张光辉4.平面二次包络环面蜗杆传动数字化设计系统研究 [J], 罗天洪;陈小安;张光辉5.基础油对平面二次包络环面蜗杆传动的影响试验 [J], 和法洋;李展山因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
平面二次包络轮杆减速机
平面包络蜗杆减速机
平面包络蜗杆减速器，它是一种环面的的蜗杆减速机，它的传动分为平面一次包络和平面二次包络两种, PW-系列为平面二次包络环面蜗杆减速器.它的转动方式具有一定的独特性：
主要有两次包络运动: 第一次包络运动是以一个平面齿蜗轮的齿面为母面与蜗杆以一定的相对运动，包络出蜗杆的螺旋齿面；第二次包络运动是以第一次包络运动形成螺旋曲面为母面与蜗轮通过共轭运动包络出蜗轮齿面。
它的这种传动方式与平面一次包络蜗杆传动减速机具有很大的不同：（a）蜗杆为环面蜗杆，与蜗轮同时啮合的齿数增多；
（b）蜗杆的齿面的经过硬化处理后精确磨削而成，齿面硬度，表面表糙度等级提高，可以达到很高的齿型精度；
（c）齿面接触面积大，并且有瞬时双线接触，接触线总长度加长；
（d）齿面润滑角大，啮合中容易形成动压油膜，减少了齿面磨损。
它的这种传动特性是的它具有承载能力大、传率高、使用寿命长等优点，广泛应用于各类传动机械行业中。
由于传动特性在安装技术上也具有一定的要求：
1、装配前，所有零件用煤油清洗，滚动轴承用汽油清洗，不许有任何杂物存在。
内壁涂上不被机油腐蚀的涂料两次；
2、啮合侧隙用铅丝检验不小于0.16mm，铅丝不得大于最小侧隙的4倍；
3、用涂色法检验斑点。
按齿高接触点不小于40%；按齿长接触斑点不小于50%。
必要时可用研磨或刮后研磨以便改善接触情况；
4、应调整轴承轴向间隙：φ40为0.05--0.1mm,φ55为0.08--0.15mm;
5、检验减速器剖分面、各接触面及密封处，均不许漏油。
剖分面允许涂以密封油漆或水玻璃，不允许使用任何填料；
6、机座内装N100润滑油至规定高度。
二次包络蜗杆传动简介
平面包络环面蜗杆减速器是一种新兴的传动装置，其承载能力大，传动效果高，机构紧密、合理。
这种减速器可以广泛地应用于各种传动机械中的减速传动，如冶金、矿山、起重、化工、建筑橡塑、船舶等行业以及其它机械设备上，适用工作环境温度为-40-＋40，输入轴转速不大于1500转/分，蜗杆轴可正反两面方向旋转。
一、平面二次包络环面蜗杆蜗轮减速机的特点：平面二次包络环面蜗杆传动是一种先进的重承载传动装置，具有承载能力大、传率高、使用寿命长等优异特性。
是替代其它蜗杆传动的最佳选择。
二、平面二次包络环面蜗杆副的形成原理：A、平面二次包络环面蜗杆副的形成过程主要包括两次包络运动：1、第一次包络运动是以一个平面齿蜗轮的齿面为母面与蜗杆以一定的相对运动，包络出蜗杆的螺旋齿面；2、第二次包络运动是以第一次包络运动形成螺旋曲面为母面与蜗轮通过共轭运动包络出蜗轮齿面。
B、啮合过程有以下特点：1、蜗杆轴向齿廓呈弧分布，同时接触齿数：3—7个齿；2、蜗杆齿面经硬化处理后精确磨削而成，齿面硬度：HRC》50，粗糙度Ra《0.8 ；3、加工工艺过程和成形过程完全一致，能够可靠的保证制造精度和啮合的理论状态；4、齿面接处面积大于：70% ；5、蜗轮齿面上每时每刻都有：两条同时出现的沿齿宽方向不断从两端向中间推进的：接触线，而且接触线与相对速度方向的夹角接近90度；6、齿面润滑角度大、动压油膜的形成及保持性好。
三、平面二次包络环面蜗杆涡轮减速机执行标准：1、平面二次包络环面蜗杆涡轮减速机符合国家标准（GB/T16444-1996）（GB/T164446-1996）；2、制造精度符合国家标准（GB/T16445-1996）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
浅论平面二次包络环面蜗杆减速器
平面二次包络减速器已广泛使用于矿山架空乘人装置中，文章对其原理、结构、特点及使用维护进行介绍，供矿井机运技术人员及维修人员熟悉了解，以确保设备安全运行。
标签：二次包络；减速器；环面
1 前言
近几年，永荣矿业有限公司乃至全国各煤矿均广泛使用架空乘人装置，目前架空乘人装置减速器绝大部使用平面二次包络环面蜗杆减速器。
因此矿井机运技术人员及维修人员熟悉了解这种减速器的结构特点、原理及使用、维护，对确保架空乘人装置正常、安全运行非常重要。
2 概述
平面包络环面蜗杆减速器是一种新型的传动装置，这种新型传动装置于1971年在我国首都钢铁公司首先问世。
它主要由平面二次包络环面蜗杆、蜗轮及箱体组成。
平面二次包络环面蜗杆是以一个平面为母面，通过相对圆周运动，包络出环面蜗杆的齿面，再以蜗杆的齿面为母面，通过相对运动包络出蜗轮的齿面。
3 平面包络环面蜗杆的形成原理
3.1 环面蜗杆传动
其蜗杆是凹圆弧为母线的回转体，根据蜗杆螺旋齿面形成母线。
母面可分为直线环面蜗杆和平面包络环面蜗杆。
3.2 平面包络环面蜗杆的原理
3.2.1 如图1所示，设平面F与基锥A相切（中间平面与基锥截得的圆为基圆db），并一起饶轴O2-O2以角速度ω2回转。
与此同时，蜗杆毛坯线其轴线O1-O1以角速度ω1回转，这样，平面F在蜗杆毛坯上包络出的曲面便是平面包络环面蜗杆的螺旋齿面。
平面F就是母面，实际上是平面齿工艺齿轮的齿面，在传动中，也就是配对蜗轮的齿面。
这种传动称为平面一次包络环面蜗杆传动。
3.2.3 以上述的蝸杆齿面为母面，即用上述蜗杆齿面相同的滚刀，对蜗轮毛坯进行滚切（包络）获得一种新型蜗轮，组成的新型传动称为平面二次包络环面蜗杆传动。
4 平面二次包络环面蜗杆与普通圆柱蜗杆及直廊环面蜗杆相比较，具有以下
特点：
4.1 蜗杆为环面蜗杆，与蜗轮同时啮合的齿数增多。
4.2 蜗杆的齿面经过硬化处理后精确磨削而成，齿面硬度，表面粗糙度等级提高，可以达到很高的齿型精度。
4.3 齿面接触面积大，并且有瞬时双线接触，接触线总长度加长。
4.5 齿面润滑角大，啮合中容易形成压油。
4.6 其承载能力大。
（见表1）
4.7 传动效率高，结构紧密、合理，噪声低。
5 结构型式
该减速器系列有四种型式：TPG、TPU、TPA、TPS，其中：TP-平面包络环面蜗杆组合为
A：TPG-通用型平面包络蜗杆减速器，蜗杆可以蜗轮之上、之下、水平之侧或垂直在侧。
B：TPA-蜗杆在蜗轮之上的平面包络环面蜗杆减速器。
C：TPU-蜗杆在蜗轮之下的平面包络环面蜗杆减速器。
D：TPS-蜗杆在蜗轮之侧的平面包络环面蜗杆减速器.
6 适用范围和条件
6.1 可以广泛地应用于各种传动机械中的减速传动，如冶金、矿山、起重、化工、建筑橡塑、船舶等行业以及其它机械设备上。
煤矿架空乘人装置主要使用TPS和TPA。
6.2 适用工作环境温度为-40℃-+40℃。
6.3 输入轴转速不大于1500转/分。
6.4 蜗杆轴可正反两面方向旋转。
7 安装、使用与维护
7.1 减速器主动轴直接与电机联结时一般采用弹性联轴器，减速器的主动轴
线和被动轴线必须与相连接部分的轴线保证同心，其误差不得大于所有联轴器的允许值。
7.2 减速器安装使用手转动必须灵活，无卡住现象，蜗杆轴承和蜗轮轴承的轴向间隙应符合技术要求的规定。
7.3 减速器安装在额定负荷下，蜗轮齿面接触斑点，按齿高不小于55%，按齿长不小于60%。
7.4 安装好的减速器在正式使用前，应进行空载部分额定载荷间歇运转1-3小时后方可正式运转，运转应平稳无冲击，无异常振动和噪声及漏油等现象，最高油温不得超过85℃。
如发现故障应及时排除。
7.5 减速器的润滑
7.5.1 蜗杆蜗轮啮合一般采用浸油润滑，浸油深度，对蜗杆在蜗轮之下和之侧的为蜗杆全齿高，对蜗杆在蜗轮之上的为蜗轮外径的1/3。
7.5.2 必须使用N320蜗轮油或Mobil SHC634合成齿轮油。
7.5.3 减速器的润滑油油量按油标加注，并参照表2所列油量备油。
7.5.4 润滑油的更换
新减速器（或新更换蜗杆付）第一次使用时，当运转7-14天后须更换新油，在以后的使用中应定期检查油的质量，对于混入杂质或老化变质的油必须随时更换。
但一般情况下，对于长期连续工作的减速器，须每2-3个月换油一次，对于每天工作时间不超过8小时的减速器，须每4-6个月换油一次。
在工作中当发现油温显著升高，温升超过60℃或油温超过85℃，油的质量下降以及产生不正常的噪音等现象时，应停止使用，检查原因，如因齿面胶合等原因所致，必须修复排除故障，更换润滑油后再用。
7.6 应半年一次或定期检修，发现擦伤胶合及显著磨损，必须采用有效措施制止。
备件必须按图样制造，保证质量，更换新的备件后必须经过跑合和负荷试车再正式使用。
7.7 在运转过程中如果出现油温超过110℃以及产生不正常的噪音等现象，应暂停使用并检查，分析原因，如因齿面胶合等原因所致，必须排除故障，更换润滑油后方可使用。
8 一般故障原因及排除方法（见表3）
参考文献
[1]《.机械设计手册》第3卷1991年版
[2]中华人民共和国机械行业标准JB/T9051-1999。