蜗轮蜗杆传动技术在我国的新进展

                                  董建峰1，翁秀明2，王昆1，毛广春1

                            (1.江苏省金象传动设备股份有限公司，江苏 淮安 223001)

                            (2.江苏省机械研究设计院有限责任公司，江苏 南京210012)

介绍了蜗杆传动的分类和技术现状，从理论研究、制造技术、材料技术及产品等方面，阐述蜗杆传动技术在中国的新进展，并提出发展蜗杆传动技术的新理念。

1蜗杆传动的分类和技术现状

   蜗杆传动可以实现大传动比空间交错轴传动，一级蜗杆传动往往可以代替多级齿轮传动，因而在现代工业中得到广泛应用。蜗杆传动形式很多，常用的主要有两大类型：以直廓环面和平面二次包络为代表的环面蜗杆传动；以德国慕尼黑大学Nieman教授发明的尼曼（Nieman）蜗杆（圆环面砂轮包络成形）和渐开线蜗杆为主导的圆柱蜗杆传动。

按成形原理细分，环面蜗杆传动的种类有直廓环面、平面二次包络、锥面二次包络、渐开面包络、球面二次包络等等；圆柱蜗杆传动的种类有阿基米德（ZA）、法向直廓（ZN）、渐开线（ZI）、锥面包络（ZK）、轴向圆弧齿（ZC3）、圆环面砂轮包络（ZC1）即尼曼（Nieman）蜗杆传动等等。

   两大类型蜗杆传动各有优缺点。前者承载能力强，在中心距大于250mm以上的传动中尤为明显；后者工艺性好，传动精度高，易实现多头小速比是其独特优点，是优秀的精密蜗杆传动。特别是尼曼蜗杆，目前在欧洲广泛应用，是冶金、矿山、环保等行业重型或精密蜗杆传动的主要形式。我国进口的用于大型冶金、环保等设备的蜗杆传动大部分是尼曼蜗杆传动。图1为尼曼蜗杆齿形。

   环面蜗杆传动中的平面二次包络蜗杆传动诞生在我国，是中国传动行业最具代表性的原创技术。自第一台平面二次包络蜗杆传动装置在首钢机械厂诞生以来，国内有志于发展原创技术的学者纷纷投入平面二次包络蜗杆传动技术的研究，新技术、新成果、新设备不断涌现，主要有：首钢机械厂

                                 图1尼曼蜗杆齿形

的平面二次包络环面蜗杆磨削装置；湖南湘潭钢铁集团提出的环面蜗杆曲率修形原理；重庆大学的复杂曲面砂带磨削技术及装备、环面蜗杆误差检测装置等；北京科技大学的一种变β角的平面包络环面蜗杆等；郑州机械研究所大型环面蜗杆减速器等；宝鸡市广环机床有限责任公司GJK系列四轴三联动数控环面蜗杆机床；天津华盛昌齿轮公司与德国克林贝格公司合作生产的HNC35TP九轴四联动数控专用蜗杆磨床；等等。HNC35TP是目前国内最好的平面二次包络蜗杆加工设备。

天津大学齿轮传动课题组对环面蜗杆传动中渐开面包络环面蜗杆传动(即TI蜗杆传动)也有较深入的研究，啮合理论日趋完善，其正确性在实验中也得到了验证。但是TI蜗杆传动尚未投入应用，还有许多技术问题需要解决，其中最大的难题在于蜗杆的加工方法。一次包络TI蜗杆的加工方法尚在探讨中，TI蜗杆制造的关键技术——精确磨削还没能实现；而二次包络TI蜗杆的加工更为困难。尽管如此，由于它具有的很大潜力，国内外

蜗杆传动研究者仍然将注意力集中在这种传动。。。。。。

作者简介：董建峰(1966—)，男，江苏沭阳人，江苏省金象传动设备股份有限公司高级工程师，硕士，主要从事机械传动产品研发工作。

（文章来源《机械设计与制造工程》如需详细资料请联系江苏机械门户网）