【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及偏置蜗杆传动，尤其涉及一种指状锥面包络偏置蜗杆副及其制造方法
技术介绍
1、现有的锥蜗杆(分锥半角等于5°或0°)螺旋面的类型主要包括：直线刃车刀车削形成archimedes螺旋面、单圆弧刃车刀车削形成圆弧螺旋面、以及盘状锥面、圆环面或平面砂轮磨削展成的包络面型螺旋面。当蜗杆模数较大时，采用形状简单的指状锥面砂轮磨削加工蜗杆螺旋面不仅能够使得加工工艺较传统的盘状锥面砂轮简单，且相较于轨迹面型蜗杆副，有利于蜗杆螺旋面硬化后的精加工，进一步提高传动副的承载能力。
2、鉴于此，本专利技术中根据新的原理，采用新的加工制造方法，创成了指状锥面包络偏置蜗杆副。
技术实现思路
1、本专利技术旨在克服已有技术缺陷，目的是提供一种新型偏置蜗杆传动及其制造方法，这种蜗杆传动称作指状锥面包络偏置蜗杆副，此种传动副重合度高，蜗杆螺纹全长能够参与啮合工作；面蜗轮齿面基本全被啮合区覆盖；蜗杆副瞬时接触线分布均匀、稀疏、无交叉，有利于散热和润滑；蜗杆副齿面都不易发生曲率干涉，适用的蜗杆头数和传动比范围广；该传动的润滑角及诱导主曲率都较小，蜗杆副齿间形成润滑油膜条件好且接触应力水平低。因此，指状锥面包络偏置蜗杆副啮合性能优良。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种指状锥面包络偏置蜗杆副及其制造方法，包括如下步骤：
3、步骤一：制造指状锥面包络偏置蜗杆
4、蜗杆毛坯与动坐标系相固连，所述的动坐标系σ1的单位基底矢沿着蜗杆毛坯轴线由其内端
5、指状锥面砂轮与坐标系相固连，所述的坐标系σd的坐标原点od与砂轮小端圆心重合，单位基底矢沿着砂轮轴线由其小端指向大端；单位基底矢与平行，单位基底矢与间的夹角为砂轮偏转角εs；当s＝1时，所述的指状锥面砂轮磨削蜗杆的i面，i面为朝向蜗杆内端的螺旋面；当s＝2时，所述的指状锥面砂轮磨削蜗杆的e面，e面为朝向蜗杆外端的螺旋面；初始位置，即对刀基准点位置，坐标原点od与o1间的距离等于蜗杆螺纹中点处的齿根圆半径rmf；所述的指状锥面砂轮磨削蜗杆螺旋面的过程中，砂轮沿平行于蜗杆母线的直线做平移运动，直线与蜗杆毛坯轴线的夹角为蜗杆的分锥半角δ1；
6、当蜗杆毛坯绕转过角度时，所述的砂轮相对于对刀基准点od的移动距离p为蜗杆沿其母线的螺旋参数；
7、步骤二：制造面蜗轮
8、用滚刀滚切面蜗轮毛坯，所述的滚刀的产形面与按步骤一得到的蜗杆螺旋面相一致，滚刀沿面蜗轮轴线做直线平移进给运动；所述的面蜗轮毛坯的静坐标系为所述的静坐标系σo2的单位基底矢与面蜗轮轴线重合，其方向由面蜗轮齿顶指向齿根，所述的坐标系σo2的单位基底矢沿着蜗杆轴线与面蜗轮轴线的公垂线方向；点o′和o2分别是公垂线在包络蜗杆轴线和面蜗轮轴线上的垂足，a12为所述的指状锥面包络偏置蜗杆副的中心距，点o′沿蜗杆轴线到坐标原点o1的距离为za+lw/2，za和lw分别为蜗杆安装距和螺纹长度；
9、滚刀范成面蜗轮的过程中，所述的滚刀和面蜗轮毛坯都绕各自的轴线做回转运动，滚刀的工艺安装距与蜗杆的安装距za相同，滚刀与面蜗轮毛坯间的工艺轴中心距、工艺轴交角及工艺传动比也分别与蜗杆副的中心距a12、轴交角σ12及传动比i12相等；
10、步骤一得到的蜗杆与步骤二得到的面蜗轮，按设计给定的中心距a12、轴交角σ12、和蜗杆安装距za装配后，形成指状锥面包络偏置蜗杆副。
11、所述的蜗杆分锥半角δ1的取值范围为-5°≤δ1≤5°；面蜗轮的面锥角δa2根据蜗杆分锥半角δ1、轴交角σ12的值及蜗杆副啮合结果进行确定，其取值范围一般为75°≤δa2≤105°。
12、所述的指状锥面砂轮，其基本参数包括砂轮小端半径rg和砂轮半顶锥角δg，两者的值需要根据蜗杆副的啮合性能选取，并保证指状砂轮能够放入齿槽内。
13、所述的指状锥面砂轮偏转角εs的值不仅要保证蜗杆齿形角满足设计要求，还可以通过调整εs值以缓解在磨削蜗杆一齿的i面和e面时，蜗杆一齿两侧面的啮合不对称。
14、一种指状锥面包络偏置蜗杆副，采用上述的制造方法制得。
15、本专利技术中的指状锥面包络偏置蜗杆副制造方法的有益效果：
16、本专利技术与现有技术相比，采用本专利技术的制造方法获得的指状锥面包络偏置蜗杆副，该蜗杆具有制造精度好、粗糙度低和齿面硬度高等优点；且此类蜗杆的工作长度较长，面蜗轮齿面上的接触区十分宽阔；传动副的整个齿面上都不易发生曲率干涉，因而面蜗轮不跟切；所适用的蜗杆传动比范围较广，传动副瞬时接触线分布均匀、稀疏、无交叉，有利于改善和提高传动副的散热条件和润滑性能；该传动副的诱导主曲率小且润滑角小，齿面接触应力小且润滑性能好。因此，指状锥面包络偏置蜗杆副具有优良的啮合性能。
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1.一种指状锥面包络偏置蜗杆副的制造方法，其特征在于，包含以下两个步骤：
2.根据权利要求1所述的一种指状锥面包络偏置蜗杆副的制造方法，其特征在于：步骤一中所述的蜗杆分锥半角δ1的取值范围为-5°≤δ1≤5°；面蜗轮的面锥角δa2根据蜗杆分锥半角δ1、轴交角Σ12的值及蜗杆副啮合结果进行确定，其取值范围通常为75°≤δa2≤105°。
3.根据权利要求1所述的一种指状锥面包络偏置蜗杆副的制造方法，其特征在于：步骤一中所述的指状锥面砂轮，其基本参数包括砂轮小端半径Rg和砂轮半顶锥角δg，两者的值需要根据蜗杆副的啮合性能选取，并保证指状砂轮能够放入齿槽内。
4.根据权利要求1所述的一种指状锥面包络偏置蜗杆副的制造方法，其特征在于：步骤一中所述的指状锥面砂轮偏转角εS的值不仅要保证蜗杆齿形角满足设计要求，还可以通过调整εS值以缓解在磨削蜗杆一齿的i面和e面时，蜗杆一齿两侧面的啮合不对称。
5.一种指状锥面包络偏置蜗杆副，其特征在于：所述蜗杆副采用权利要求1-4中任一项所述的制造方法制得。
【技术特征摘要】
1.一种指状锥面包络偏置蜗杆副的制造方法，其特征在于，包含以下两个步骤：
2.根据权利要求1所述的一种指状锥面包络偏置蜗杆副的制造方法，其特征在于：步骤一中所述的蜗杆分锥半角δ1的取值范围为-5°≤δ1≤5°；面蜗轮的面锥角δa2根据蜗杆分锥半角δ1、轴交角σ12的值及蜗杆副啮合结果进行确定，其取值范围通常为75°≤δa2≤105°。
3.根据权利要求1所述的一种指状锥面包络偏置蜗杆副的制造方法，其特征在于：步骤一中所述的指状锥面砂轮，其基本参...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟庆祥，焦宇鸽，张明华，赵亚平，黄世军，何东泽，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：
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