雙蝸桿減速器的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (2)

1、1背景知識(shí)蝸桿傳動(dòng)的歷史雖然很長(zhǎng)，但得到迅速發(fā)展還是從本世紀(jì)二十年代開(kāi)始的，尤其近三十多年來(lái)，隨著空間嚙合理論的不斷突破，工業(yè)迅速發(fā)展的需要，發(fā)明了許多新型蝸桿傳動(dòng)等，與此同時(shí)還采用了許多利于提高各種蝸桿傳動(dòng)承載能力和傳動(dòng)效率的修形。以及利用嚙合中的動(dòng)靜效應(yīng)（封閉接觸線等措施，都取得了顯著的效果）使蝸桿傳動(dòng)的發(fā)展達(dá)到了相當(dāng)高的技術(shù)水平。目前，隨著我國(guó)四化建設(shè)的迅速發(fā)展，國(guó)外先進(jìn)設(shè)備正大量引進(jìn)，為了與這些設(shè)備中的蝸桿傳動(dòng)配套，我國(guó)對(duì)各種蝸

2、桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)展開(kāi)了大量的研制工作，并取得了可喜的成果。但與四化建設(shè)要求，差距還較大。今后，應(yīng)加強(qiáng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究工作，為設(shè)計(jì)提供結(jié)合我國(guó)實(shí)際的數(shù)據(jù)資料。2發(fā)展歷程21在圓柱蝸桿傳動(dòng)的發(fā)展方面德國(guó)的G.Niemann教授于1937年提出了一種凹面齒圓柱蝸桿傳動(dòng)，即我國(guó)目前所稱的ZC型蝸桿，也稱“Niemann”蝸桿，1940年獲得專利。1953年這種蝸桿作為商品出售，廠商標(biāo)記為“CAVEX“，故又稱“CAVEX”蝸桿傳動(dòng)，德國(guó)著名的Render

3、(富蘭德)公司將該產(chǎn)品系列化，并經(jīng)多次改進(jìn)，進(jìn)行大批量生產(chǎn)，產(chǎn)品銷往世界各地。九十年代以來(lái)，原蘇聯(lián)學(xué)者李特文和他的學(xué)生對(duì)圓弧齒的圓柱蝸桿進(jìn)行了深入的研究，并在ZC蝸桿的基礎(chǔ)上，改進(jìn)制造了ZCI蝸桿。到八十年代中期，由于材料技術(shù)、潤(rùn)滑技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等的進(jìn)步，德國(guó)、美國(guó)、日本和瑞士等先進(jìn)工業(yè)國(guó)家的蝸桿減速機(jī)生產(chǎn)水平獲得了大大的提高。1985年德國(guó)Flender公司采用全新技術(shù)生產(chǎn)的Niemann蝸桿減速機(jī)CAVEX，其效率高達(dá)98%，承載

4、能力比同類蝸桿減速機(jī)高出1200.111(21。我國(guó)近年來(lái)引進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備中就有數(shù)以千計(jì)的這種蝸桿減速機(jī)[31。至目前，在提高圓柱蝸桿傳動(dòng)精度[(a)、材料的選擇以提高承載力[51及齒面接觸受力分析[681等方面都有進(jìn)一步的發(fā)展。國(guó)內(nèi)對(duì)圓弧凹面齒圓柱蝸桿傳動(dòng)的研制始于60年代，并創(chuàng)造了可車削的軸面圓弧齒面ZC3型，1969年完成了部頒標(biāo)準(zhǔn)“圓弧齒圓柱蝸桿減速器”草案，開(kāi)始批量生產(chǎn)。1979年將草案正式修訂為部頒標(biāo)準(zhǔn)。1986年在該部頒標(biāo)準(zhǔn)

5、的基礎(chǔ)上進(jìn)一步修訂為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“圓弧圓柱蝸桿減速器”，齒形改為叮磨削的ZCI型。22目前環(huán)面蝸桿傳動(dòng)的發(fā)展對(duì)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)的原理研究可以追溯到二千一百多年前的阿基米德時(shí)代，阿基米德提出了利用螺旋運(yùn)動(dòng)推動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)的方法。約500年前，達(dá)?芬奇提出了環(huán)面蝸桿傳動(dòng)的概念。英國(guó)人Hindley首次提出并做成了第一對(duì)著名的Hindly環(huán)面蝸桿傳動(dòng)蝸輪副。Hindley蝸桿的加工方法是直廓環(huán)面蝸桿修形的雛形。但由于當(dāng)時(shí)未弄清教授及新領(lǐng)導(dǎo)的齒輪嚙合研究組

6、做了深入的研究，在我國(guó)產(chǎn)生了巨大的影響。他們將相對(duì)微分，絕對(duì)微分的概念引入嚙合理論中，利用微分幾何建立了一套系統(tǒng)的齒輪嚙合分析方法，對(duì)共扼曲面的嚙合函數(shù)、兩類界限函數(shù)，誘導(dǎo)法曲率等進(jìn)行了深入的研究[2123]。促進(jìn)了蝸桿傳動(dòng)向縱深發(fā)展。32平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)321平面一次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)平面齒輪和由該齒輪展成的平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿組成的傳動(dòng)副，稱為平面一次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)。根據(jù)齒平面位置的不同，可分為以下三種傳動(dòng)形式：①直齒平面蝸輪包絡(luò)環(huán)

7、面蝸桿傳動(dòng)這種傳動(dòng)又稱為Wildhaber蝸桿傳動(dòng)，特征是蝸輪的齒平面平行于蝸輪軸線。②斜齒平面蝸輪包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)其特征是蝸輪的左右兩側(cè)齒面與蝸輪軸的夾角相等且不為零(左右0)。③側(cè)隙可調(diào)式平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)其特征是蝸輪的左右兩側(cè)齒面與蝸輪軸的夾角不相等(左右)。322平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)由平面齒輪作為產(chǎn)形輪，展成平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿的成形過(guò)程，稱為第一次包絡(luò)。如果以此平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿齒面為母面，再展成一個(gè)蝸輪，其過(guò)程則稱為第二次包

8、絡(luò)。平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿與由它展成的蝸輪構(gòu)成的傳動(dòng)稱為平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)。上述第一次包絡(luò)過(guò)程的工具齒輪的齒數(shù)可以大于或等于第二次包絡(luò)過(guò)程的蝸輪齒數(shù)，據(jù)此可分為如下三種傳動(dòng)形式：①平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿典型傳動(dòng)其特征是蝸輪齒數(shù)與工具齒輪的齒數(shù)相等，同時(shí)加工蝸桿的中心距與加工蝸輪的中心距相等。②圓柱蝸桿傳動(dòng)其特征是工具平面齒輪的齒數(shù)趨于無(wú)窮大，加工蝸桿的中心距趨于無(wú)窮大，工具平面實(shí)際上做著直線運(yùn)動(dòng)，因此圓柱蝸桿傳動(dòng)可視為環(huán)面蝸桿傳動(dòng)的一種極