包絡環(huán)面蝸桿傳動的發(fā)展及現(xiàn)狀
1.包絡環(huán)面蝸桿傳動種類及特征:包絡環(huán)面蝸桿傳動主要種類有:平面一次包絡環(huán)面蝸桿傳動;平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動;錐面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動。以直齒或斜齒平面蝸輪為產(chǎn)形輪而展成包絡環(huán)面蝸桿稱為平面包絡環(huán)面蝸桿,這些特定齒面的蝸輪可以和它們各自的包絡環(huán)面蝸桿組成蝸桿傳動,稱為平面一次包絡環(huán)面蝸桿傳動。直齒平面蝸桿傳動是由美國格里森公司wildharber于1922年發(fā)明的,用于大傳動比場合(i≥40);斜齒平面蝸桿傳動是由日本左藤于1952年發(fā)明的,適用于中、小傳動比(i=10--40)。該平面包絡蝸桿的形成過程稱為一次包絡,如果以此包絡環(huán)面蝸桿為產(chǎn)形輪再展成一個蝸輪,其過程稱為第二次包絡,平面包絡環(huán)面蝸桿與由它展成的蝸輪構(gòu)成的傳動,稱為平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動(即SG-71型蝸桿傳動)。平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動主要特征是:同時接觸齒數(shù)多;蝸桿齒面可淬硬磨削;齒面接觸面積較大,并有瞬時雙線接觸,接觸線總長度長;綜合曲率半徑大,接觸應力??;嚙合潤滑角大,嚙合中容易形成動壓油膜。由于平面二次包絡蝸桿傳動具有上述特點,因此,該傳動型式自上世紀70年代在我國首鋼誕生以來,很快在全國各行各業(yè)中被推廣,現(xiàn)已大量應用于冶金、船舶、采礦、建筑、能源、軍工、化工等各行業(yè)中。在多頭小速比的場合,平面包絡環(huán)面蝸桿會產(chǎn)生蝸桿齒面根切和邊齒齒頂變尖,蝸桿頭數(shù)越多越嚴重。因此,一般速比不能小于10,按正常情況只能做到4個頭。錐面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動(即SG-85型蝸桿傳動)既具有平面包絡環(huán)面蝸桿可以淬硬磨削、制造工藝較易實現(xiàn)的特點,又可避免蝸桿邊齒齒頂變尖和根切。一般蝸桿頭數(shù)Z1=1-4時,制成平面包絡環(huán)面蝸桿傳動,而當蝸桿頭數(shù)Z1>4時則制成錐面包絡環(huán)面蝸桿傳動。2、包絡環(huán)面蝸桿傳動的發(fā)展及現(xiàn)狀:上世紀50年代末開始,首鋼在新建項目上,裝備有各種規(guī)格的法向直廓環(huán)面蝸桿傳動。由于普通圓柱蝸桿壽命短、承載能力低;法向直廓環(huán)面蝸桿國內(nèi)生產(chǎn)困難,直接影響了鋼鐵生產(chǎn)的連續(xù)性。為解決這一難題,從1963年開始,首鋼機械廠與原一機部機械科學院合作,于當年研制出中 心距250mm的一套直齒平面蝸桿副,用于首鋼焦化廠配煤機上;第二年又合作制造出中 心距540mm,傳動比45的大型直齒平面蝸桿減速器,用于首鋼煉鋼廠30噸轉(zhuǎn)爐傾動機構(gòu),取代了性能難以過關(guān)的法向直廓環(huán)面蝸桿傳動。這臺減速器從1965年開始使用,鋼水容量從30噸擴大到48噸,后因箱體等各部件老化拆下,共用24年。1970年--1971年首鋼機械廠張德華同志等在總結(jié)研制直齒平面蝸桿傳動經(jīng)驗基礎(chǔ)上先后解決了兩項關(guān)鍵問題,一是利用舊皮帶車床改裝出一臺能加工中 心距250mm的環(huán)面蝸桿專用機床,二是設計制造出蝸桿專用磨頭。這兩項關(guān)鍵設備與工裝是運用平面包絡技術(shù)研制新型傳動的基本條件,缺一不可。1971年,在制造斜齒平面蝸輪傳動的基礎(chǔ)上,創(chuàng)造了我國一套平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動。重慶大學張光輝教授1974年底到首鋼調(diào)研,了解到首鋼平面包絡蝸桿制造狀況后,向冶金部做了專題匯報.冶金部組織對該項目進行理論研究、鑒定和推廣工作;1975年命名該傳動為“平面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動”。1979年國家科委頒發(fā)“二等發(fā)明獎”。1985年首鋼研制成功錐面包絡環(huán)面蝸桿傳動磨削裝置,成功解決多頭小速比環(huán)面蝸桿傳動的制造難題,錐面二次包絡環(huán)面蝸桿傳動獲北京市科技進步獎。