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平面二次包络环面蜗杆副的失配修形*

王红梅董学朱

【摘要】提出平面二次包络环面蜗杆副失配啮合分析的两种新方法：齿面相切法和齿面零间隙法。失配平面二次包络环面蜗杆副啮合分析表明：Ⅰ型传动对误差不十分敏感，但同时接触齿数少；标准型和Ⅱ型传动对误差十分敏感。本文提出失配修形法，用标准蜗杆与由Ⅱ型滚刀加工的蜗轮失配啮合，使蜗杆副初装时对误差不敏感，跑合后得到良好的接触质量。

叙词：蜗杆传动误差失配啮合齿面修形

引言

70年代初国内外开发的平面二次包络环面蜗杆副(简称平面二包蜗杆副)，具有承载能力大、效率高等优点，在我国已推广使用。对于无误差的平面二包蜗杆副已有较深入研究［1,2］。文献［3］利用日本学者提出的数学模型，对锥面二次包络环面蜗杆副失配齿面进行了误差分析。文献［4］提出以平面和锥面作为产形面分别展成蜗杆和滚刀，对减少二次包络蜗杆副对误差的敏感，效果良好。按日本学者的方法，对于蜗杆每一转角，须依次计算垂直于蜗轮轴线各截面内蜗杆与蜗轮两齿廓的间隙，并通过调整蜗轮转角，使得只有一个截面的两齿廓于一点接触(间隙为零)。这种方法计算量很大，需要研究出一种简便的新方法。此外，以平面和锥面作为产形面，需要两种砂轮、两套磨头，很不经济，有待探索一种新的失配修形方法。

1平面二包蜗杆副齿面失配啮合分析新方法

图3标准蜗杆与Ⅱ型滚刀加工的蜗轮失配啮合（Δb12=-0.09mm；Δc12=0.025mm）

(a)接触迹线、接触区(b)传动比误差曲线(c)蜗轮转角误差曲线

采用Ⅰ型滚刀加工出的蜗轮齿面只有偏左边的接触区Σ2B［2］，与标准蜗杆初装时对误差也不敏感(算例从略)，但跑合后只有Σ2B啮合，单线接触，齿面上也无易点蚀的二次接触区。

4结论

(1)提出平面二次包络环面蜗杆传动失配啮合分析的两种新方法：齿面相切法用于计算齿面相切的接触点；齿面零间隙法用于计算边缘接触点和检验齿面是否有干涉，必要时可以为齿面相切法计算初值。

(2)Ⅰ型传动对误差不很敏感，但同时接触齿数少；标准型和Ⅱ型传动对误差十分敏感，一有误差就出现边缘接触，须进行失配修形。

(3)提出失配修形新方法。采用标准蜗杆与由Ⅱ型滚刀展成的蜗轮失配啮合，初装时对误差不敏感，跑合后可得到良好的接触质量。

收稿日期：*高等学校博士学科点专项科研基金资助项目

王红梅山东工程学院汽车学院讲师，255012山东省淄博市

董学朱中国农业大学机械工程学院教授博士导师，100083北京市

参考文献

1齐麟等.蜗杆传动设计(下册).北京:机械工业出版社,1987.1～268

2董学朱,冯晓云,张德华.二次包络环面蜗杆副的修形分析.机械传动,1996,20(2增刊):53～55

3秦大同,张光辉.锥面二次包络环面蜗杆传动齿面接触及运动精度的研究.重庆大学学报,1993,16(1):45～51

4秦大同,张光辉.二次包络环面蜗杆传动齿面修形的效果.重庆大学学报,1993,16(1):7～13

5董学朱.齿轮啮合理论基础.北京:机械工业出版社,1989.1～141

6董学朱,魏文军.真实齿面的描述和相啮合齿面各点间隙的计算.机械传动,1992,16(4):6～11

7王红梅.平面二次包络环面蜗杆副失配的研究:［硕士学位论文］.北京:中国农业大学,1997.

TOOTHMODIFICATIONOFMISMATCHEDPLANAR-GENERATEDDOUBLEENVELOPINGWORMGEARPAIR

WangHongmei

(ShandongInstituteofTechnology)

DongXuezhu

(ChinaAgriculturalUniversity)

Abstract

Twonewmethodsoftoothmeshinganalysisofmismatchedplanar-generateddoubleenvelopingwormgearpairareputforward.Oneiscalledtangent-toothmethod,andtheotheriscalledzero-backlashofteeth.Mismatchedtoothmeshinganalysisofplanar-generateddoubleenvelopingwormgearpairshowsthattypeⅠwormgearingisnotto