[发明专利]一种偏置蜗杆蜗轮传动设计与制造方法

说明书

技术领域

本发明属于蜗杆传动技术领域，主要涉及一种偏置蜗杆蜗轮传动设计与制造方法。 

背景技术

偏置蜗杆传动是一种用于两交错轴之间运动传递的新型蜗杆传动，偏置蜗杆传动的蜗杆可以是圆锥形或圆柱形，分别称为锥蜗杆或圆柱蜗杆，该蜗杆与蜗轮的轴线有一夹角，所以这种传动形式称为偏置蜗杆传动。 

偏置蜗杆传动具有重量轻、重合度大、承载能力强、效率高等优点，特别适合大减速比、小体积、大功率、冲击强、需要平顺工作以及可以实现齿侧间隙主动控制的场合。另外，偏置蜗杆传动时，瞬时接触线切线方向与相对滑动速度夹角接近90°，当齿面光洁度较高，并采用极压润滑油时，容易实现良好的液体动力润滑，因而可用渗碳淬火钢或氮化钢替代青铜或铸铁做锥蜗轮材料，因此，在各类机械传动领域中，该传动形式得到快速的推广使用。 

传统的偏置蜗杆传动设计，以蜗杆的加工为主，据此确定机床加工参数和蜗杆滚刀参数，对相配对的蜗轮进行加工，然后验证加工后的偏置蜗杆副是否满足传动性能，并反复这一过程，这种方法具有一定的主观性和不确定性，极大地依赖设计者的经验，不能充分满足偏置蜗杆传动性能的要求。申请号为97125884.8的中国专利说明书公开了一种点-线接触偏置蜗杆传动装置及其制造方法，该发明提供了一种能提高承载能力和传动效率并可实现齿面点啮合传动的偏置蜗杆传动，但采用该方法设计出来的蜗杆不能对接触区的形状和位置进行控制，从而难以控制偏置蜗杆传动副的啮合质量。申请号为200910067019.7的中国专利说明书公开了一种双导程直线接触偏置蜗杆的设计与制造方法，该发明使蜗轮和蜗杆的结构简单， 可以使用现有的机床和刀具切削齿面，但也不能有效控制接触区的形状和位置，不能形成有效的极压润滑接触条件。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种偏置蜗杆蜗轮传动设计与制造方法，以解决现有技术中在设计偏置蜗杆蜗轮时因无法控制接触区的形状和位置而造成的传动润滑效果不好的问题。 

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种偏置蜗杆蜗轮传动设计与制造方法，该方法包括如下步骤： 

a.根据实际加工参数与蜗杆设计原理，确定蜗杆的齿面方程； 

b.根据蜗杆的齿面方程以及齿面啮合理论，按照蜗轮蜗杆的安装位置，得出与蜗杆完全共轭的蜗轮的齿面方程； 

c.对蜗轮进行齿向和齿廓修形，使蜗轮和蜗杆形成接触区为椭圆形的点接触，并且接触区的长轴方向垂直于蜗轮和蜗杆的齿面的相对运动方向，以形成极压润滑的有利接触条件。 

所述蜗杆采用成型盘铣刀进行加工，蜗杆的齿面方程根据成型盘铣刀的齿面方程与实际加工参数得出。 

所述蜗轮的齿面方程按如下公式得出： 

r₂＝M_2oM_o1r₁