[发明专利]一种钢质蜗轮蜗杆传动机构及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械制造领域，特别是一种钢质蜗轮蜗杆传动机构及制造方法。

背景技术

太阳能作为可再生能源，越来越受到重视。在目前众多备选的可再生能源类型中，太阳能光热是未来世界最理想的能源之一，在各国中长期能源战略中占有重要地位。

最近十年，光热发电发展步伐迅速。全球太阳能光热发电总装机规模持续上升，世界各国宣布建设的光热装机规模爆发式增长，太阳能光热发电行业呈现出一派蓬勃发展的繁荣景象。

跟踪系统是光热发电光场系统的核心产品，用量大，要求回转支撑齿轮箱传动精度高、能够自锁、承载能力大、抗冲击性能好。

目前各行业蜗杆采用钢件，蜗轮采用铜蜗轮，铜蜗轮承载能力小、制造费用高，使用寿命短，抗倾覆力距能力差、抗冲击性能差。

因鉴于此，特提出此发明。

发明内容内容

本发明的目的是提供一种使用寿命长，抗冲击性能好，承载能力好的钢质蜗轮蜗杆传动机构，包括蜗轮和蜗杆。本发明还提供了一种蜗轮蜗杆传动机构的制造方法。

为了实现上述目的，本发明提供的一种钢质蜗轮蜗杆传动机构，包括蜗轮和蜗杆，其特征在于，蜗轮材质为淬火钢，蜗杆材质为渗碳钢或者淬火钢；且啮合配套的蜗轮和蜗杆所用的钢材质不同。

优选地，蜗轮材质为42CrMo钢或50Mn钢，蜗杆材质为20CrMnMo钢或42CrMo钢；

当蜗轮材质为42CrMo钢时，与其匹配的蜗杆材质为20CrMnMo钢；

当蜗轮材质为50Mn钢时，与其匹配的蜗杆材质为42CrMo钢。

另一方面，本发明还提供一种钢质蜗轮蜗杆传动机构的制造方法，包括以下步骤：

(1)用淬火钢制造蜗轮，用渗碳钢或者淬火钢制造蜗杆；

(2)对蜗轮和蜗杆进行钢件调质处理；

(3)对蜗轮和蜗杆进行热处理；以及

(4)对蜗轮和蜗杆进行精加工。

优选地，步骤(1)中，淬火钢选择42CrMo钢或50Mn钢，渗碳钢选择20CrMnMo钢；步骤(1)中所述蜗轮和蜗杆的材料匹配：20CrMnMo材质的蜗杆匹配42CrMo材质的蜗轮，42CrMo材质的蜗杆匹配50Mn材质的蜗轮。

优选地，步骤(3)中对42CrMo钢材质蜗杆的热处理方式为淬火处理，处理硬度要求为50～63HRc；

步骤(3)中对42CrMo钢或50Mn钢材质的蜗轮的热处理方法为渗氮硬化处理，处理硬度要求为38～50HRc。

优选地，步骤(3)中对20CrMnMo钢材质蜗杆的渗碳处理硬度要求为50～63HRc。

优选地，步骤(4)中蜗杆的精加工的方式为精磨处理，使蜗杆精度达到4～5级。

优选地，步骤(4)中蜗轮的精加工的方式为滚齿处理，使蜗轮精度达到6～7级。

优选地，步骤(4)中蜗轮在精加工后还需进行水喷砂处理，水喷砂处理后的蜗轮齿面光洁度为1.6μm。

以上任意所述的制造方法生产而成的钢质蜗轮蜗杆传动机构也在本发明的保护范围内。

本发明提供的一种钢质蜗轮蜗杆传动机构及制造方法，具有如下有益效果：

本发明创造性的研制出特定材质的蜗轮和蜗杆匹配后，增加了产品的耐磨性，可以有效提高蜗轮蜗杆的承载能力，提高蜗轮蜗杆的抗冲击性能。这种匹配不能互相调换，也不能蜗轮和蜗杆使用相同材质，否则均无法实现该效果。

本发明提供的钢质蜗轮蜗杆传动机构的制备方法，通过进行钢件调质处理、热处理、精加工等步骤，使得产品的耐磨性增加，精度提高。特别是热处理步骤，硬度在上述数值范围时，能保证蜗轮和蜗杆磨损量相当，如果将蜗轮硬度增加，则蜗杆磨损量也会增加，反而会降低使用寿命。

附图说明

图1为本发明提供的钢质蜗轮蜗杆传动机构简图。

图中，1.蜗轮，2.蜗杆。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

实施例一

本实施例中，蜗杆2采用20CrMnMo钢材质制成，对应的，蜗轮1采用42CrMo钢材质制成。这种材料的匹配方式可以降低蜗轮和蜗杆之间的粘着倾向，从而降低蜗轮蜗杆摩擦副的粘着磨损，增加蜗轮和蜗杆0.3～1％的使用寿命。

蜗轮和蜗杆采用钢件调质处理。

蜗杆采用旋风铣进行粗开齿，留磨量为0.2～0.3mm。