專利名稱：大型漸開線蝸輪蝸桿傳動(dòng)副的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種重型裝備的機(jī)械傳動(dòng)設(shè)備，具體涉及一種大型漸開線蝸輪蝸桿傳動(dòng)副。
背景技術(shù)：
由歐洲奧鋼聯(lián)為江蘇張家港沙鋼設(shè)計(jì)的沙鋼五米寬厚板主軋機(jī)和立輥軋機(jī)項(xiàng)目支承輥更換裝置，其齒輪箱中的大型漸開線蝸輪蝸桿傳動(dòng)副的幾何參數(shù)如下蝸輪(C144.WC25. 2420631-M1021· 00)端面模數(shù)Mt = 32 ；蝸輪齒數(shù)40 ；壓力角α = 20° ；螺旋方向右；蝸輪分度圓直徑D = 1280mm ；蝸桿(C144.WC25. 2420631-M1020)型式雙頭右旋蝸桿；蝸桿頭數(shù)Z = 2 ；特性系數(shù)q = 10. 3125 ；壓力角 α = 20° ；軸向模數(shù)Mt = 32;導(dǎo)程角 λ = 10° 58' 32.36〃 ；蝸桿分度圓直徑D = 330mm ； 蝸桿齒頂圓直徑De = 394mm。由于該蝸輪蝸桿傳動(dòng)副的結(jié)構(gòu)尺寸較大，蝸桿齒頂圓直徑達(dá)394mm，而現(xiàn)有的齒輪制造設(shè)備只能制造齒頂圓直徑不大于387mm的蝸桿，因此無法制造出如此大型的蝸輪蝸桿傳動(dòng)副。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種大型漸開線蝸輪蝸桿傳動(dòng)副，它可以用于江蘇張家港的沙鋼五米寬厚板主軋機(jī)和立輥軋機(jī)項(xiàng)目支承輥更換裝置。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明大型漸開線蝸輪蝸桿傳動(dòng)副的技術(shù)解決方案為包括漸開線蝸輪、蝸桿，蝸桿的幾何參數(shù)為型式雙頭右旋蝸桿；蝸桿的特性系數(shù)q = 10. 0625 ；軸向模數(shù)Mt = 32;蝸桿頭數(shù)Z = 2;壓力角a = 20° ；蝸桿分度圓直徑D = 322mm ；蝸桿齒頂圓直徑De = 386mm ；導(dǎo)程角λ = 11° 14'四.3〃。所述漸開線蝸輪的幾何參數(shù)為蝸輪的齒數(shù)Z = 39 ；端面模數(shù)Mt = 32 ；
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壓力角α = 20° ；蝸輪分度圓(節(jié)圓)直徑D = 1248mm。蝸輪正變位系數(shù)ξ = 0. 625 ；蝸輪齒頂圓(喉圓)直徑De2 = 1352mm ；蝸輪齒根圓直徑Df2 = 1211. 2mm。所述漸開線蝸輪的幾何參數(shù)也可以是蝸輪的齒數(shù)Z = 40 ；端面模數(shù)Mt = 32;壓力角α = 20° ；蝸輪分度圓(節(jié)圓)直徑D = 1280mm ；蝸輪正變位系數(shù)ξ = 0. 125 ；蝸輪齒頂圓(喉圓)直徑De2 = 1352mm。本發(fā)明可以達(dá)到的技術(shù)效果是本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)有的齒輪制造設(shè)備的加工能力，對(duì)蝸桿的齒頂圓直徑尺寸稍作減小，并對(duì)蝸輪蝸桿傳動(dòng)副的相關(guān)的幾何參數(shù)重新作了設(shè)計(jì)。在蝸桿直徑減小的情況下，不改變齒輪箱的結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)尺寸，不改變蝸輪蝸桿傳動(dòng)副的主要傳動(dòng)要求，同時(shí)蝸輪蝸桿傳動(dòng)副的各項(xiàng)強(qiáng)度及剛度指標(biāo)能夠滿足沙鋼五米寬厚板主軋機(jī)和立輥軋機(jī)項(xiàng)目支承輥更換裝置的負(fù)載需要，從而使該蝸桿蝸輪傳動(dòng)副能夠滿足生產(chǎn)實(shí)際工況的需要。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明圖1是本發(fā)明大型漸開線蝸輪蝸桿傳動(dòng)副的漸開線蝸輪的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的側(cè)視圖；圖3是本發(fā)明的蝸桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明大型漸開線蝸輪蝸桿傳動(dòng)副，其蝸桿的齒頂圓直徑不小于300mm，包括漸開線蝸輪、蝸桿，如圖3所示，蝸桿的特性系數(shù)q = 10. 0625，本發(fā)明將蝸桿特性系數(shù)q由 10. 3125降至10. 0625，以達(dá)到適當(dāng)減小蝸桿齒頂圓的目的；軸向模數(shù)保持不變Mt = 32 ；則蝸桿的幾何參數(shù)如下型式雙頭右旋蝸桿；蝸桿頭數(shù)Z = 2 ；蝸桿分度圓直徑D = MtXq = 32X 10. 0625 = 322mm ；蝸桿分度圓直徑的變化量AD = D2-D1 = 322-330 = -8mm ；蝸桿齒根圓直徑Df = D-2X1. 2XMt = 245. 2mm ；蝸桿齒頂圓直徑De = D+2XlXMt = 386mm < 387mm ；滿足現(xiàn)有齒輪制造設(shè)備的制造能力；壓力角α = 20°蝸桿齒頂圓直徑的變化量ADe = De2_Del = 386-394 = -8mm ；蝸桿分圓升角tg λ = Z/q = 2/10. 0625 = 0. 1987577，則導(dǎo)程角 λ =11° 14' 29. 3"；導(dǎo)程角的變化量Δ λ = 11 ° 14 ‘ 29.3 “ -10 ° 58 ‘ 32.36 “= 0° 15' 56.94"。本發(fā)明通過將蝸桿特性系數(shù)q值由10. 3125降為10. 0625，使得蝸桿齒頂園直徑由 394mm降為386mm < 387mm,達(dá)到現(xiàn)有的齒輪制造設(shè)備的加工要求，從而滿足加工需要；同時(shí)通過改變蝸桿特性系數(shù)，使蝸桿齒頂園僅減小8mm，單邊減小4mm，不影響蝸桿的使用強(qiáng)度和剛性，使用效果好。如圖1、圖2所示，漸開線蝸輪的結(jié)構(gòu)可以為兩種，一種的齒數(shù)為39，另一種的齒數(shù)為40。(一 )蝸輪的齒數(shù)Z = 39 ；由于蝸桿為2頭，本發(fā)明將蝸輪的齒數(shù)Z由40改為39， 能夠方便加工的需要，使蝸輪的齒數(shù)應(yīng)盡可能為奇數(shù)。端面模數(shù)保持不變Mt = 32 ；則蝸輪的幾何參數(shù)如下壓力角α = 20° ；螺旋方向右或左；蝸輪分度圓(節(jié)圓)直徑D = MtXZ = 32X39 = 1248mm ；蝸輪蝸桿傳動(dòng)比i = N1/N2 = Z2/Z1 = 39/2 = 19. 5 ；蝸輪蝸桿傳動(dòng)比變化量Δ i = (20-19. 5)/20X %= 2. 5%0本發(fā)明的蝸桿特性系數(shù)q、蝸輪齒數(shù)Z減小，使蝸輪蝸桿的嚙合中心距變小，因此必須對(duì)蝸輪進(jìn)行正變位，從而將減小的嚙合中心距恢復(fù)至原值805mm ；蝸桿特性系數(shù)q、蝸輪齒數(shù)Z減小后的中心距A2為A2 = Mt X (q+z)/2 = 32X (10. 0625+39)/2 = 785mm,中心距變化量 ΔΑ = A2-A1 = 785-805 = -20mm ；為保證嚙合中心距不變，將蝸輪進(jìn)行正變位AA = ξ *Mt則蝸輪正變位系數(shù)ξ = ΔΑ/Mt = 20/32 = 0. 625 ；蝸輪齒頂圓(喉圓)直徑De2 = D+2X (ha+ ξ ) XMt = 1248+2X (1+0. 625) X32 = 1352mm ；蝸輪齒根圓直徑Df2 = D-2X (ha+c- ξ ) XMt = 1211. 2mm ；蝸輪分度圓(節(jié)圓)弧齒厚變化量Sh = Sh2-Shl = 3. 1415926XMt/2+2X XMtX tg20° -3. 1415926XMt/2 = 2X ξ XMtXtg20° = 2X0· 625X32Xtg20° = 14. 56mm ;故正變位后蝸輪分度圓(節(jié)圓)弧齒厚加厚14. 56mm。蝸輪正變位后的嚙合中心距A2 A2 = Mt X (q+z+2 X ξ ) /2 = 32 X (10. 0625+39+2 X 0. 625) /2 = 805mm ；由此可看出，通過蝸輪的正變位能夠?qū)⑽仐U特性系數(shù)及蝸輪齒數(shù)減小所帶來的嚙合中心距減小恢復(fù)至原值805mm。本發(fā)明通過將蝸輪齒數(shù)由40改為39，降低蝸輪加工中的制造難度。本發(fā)明通過對(duì)蝸輪進(jìn)行正變位，變化量ξ = 0.625，對(duì)蝸輪蝸桿的嚙合中心距由于蝸輪齒數(shù)減小和蝸桿特性系數(shù)減小所產(chǎn)生的嚙合中心距減小進(jìn)行修復(fù)，使變化后的嚙合中心距785mm恢復(fù)至原值805mm。另外，蝸輪的正變位，使得蝸輪分度圓(節(jié)圓)的弧齒厚由50.沈5讓增至64. 82mm，增大量為14. 56mm，進(jìn)一步提高了蝸輪的工作強(qiáng)度。(二)蝸輪的齒數(shù)Z = 40 ；端面模數(shù)保持不變Mt = 32 ；則蝸輪的幾何參數(shù)如下壓力角α = 20° ；螺旋方向右或左；蝸輪分度圓(節(jié)圓)直徑D = MtXZ = 32X40 = 1280mm ；蝸桿特性系數(shù)q減小，使蝸輪蝸桿的嚙合中心距變小，因此必須對(duì)蝸輪進(jìn)行正變位，從而將減小的嚙合中心距恢復(fù)至原值805mm ；蝸桿特性系數(shù)q減小后的中心距A2為A2 = Mt X (q+z)/2 = 32X (10. 0625+40)/2 = 801mm,中心距變化量 ΔΑ = A2-A1 = 801-805 = -4mm ；為保證嚙合中心距不變，將蝸輪進(jìn)行正變位AA= ξ XMt則蝸輪正變位系數(shù)ξ = ΔΑ/Mt = 4/32 = 0. 125 ；蝸輪齒頂圓(喉圓)直徑De2 = D+2X (ha+ ξ ) XMt = 1280+2X (1+0. 125) X32 = 1352mm。本發(fā)明用于江蘇張家港沙鋼五米寬厚板主軋機(jī)和立輥軋機(jī)支承輥更換裝置。
權(quán)利要求
1.一種大型漸開線蝸輪蝸桿傳動(dòng)副，其蝸桿的齒頂圓直徑不小于300mm，其特征在于 包括漸開線蝸輪、蝸桿，蝸桿的幾何參數(shù)為型式雙頭右旋蝸桿； 蝸桿的特性系數(shù)q = 10. 0625 ； 軸向模數(shù)Mt = 32 ； 蝸桿頭數(shù)Z = 2 ； 壓力角α = 20° ； 蝸桿分度圓直徑D = 322mm； 蝸桿齒頂圓直徑De = 386mm ； 導(dǎo)程角入=11° 14' 29. 3〃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型漸開線蝸輪蝸桿傳動(dòng)副，其特征在于所述漸開線蝸輪的幾何參數(shù)為蝸輪的齒數(shù)Z = 39 ； 端面模數(shù)Mt = 32; 壓力角α = 20° ； 蝸輪分度圓直徑D = 1248mm。 蝸輪正變位系數(shù)ξ = 0. 625 ； 蝸輪齒頂圓直徑De2 = 1352mm ； 蝸輪齒根圓直徑Df2 = 1211. 2mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型漸開線蝸輪蝸桿傳動(dòng)副，其特征在于所述漸開線蝸輪的幾何參數(shù)為蝸輪的齒數(shù)Z = 40 ； 端面模數(shù)Mt = 32; 壓力角a = 20° ； 蝸輪分度圓直徑D = 1280mm ； 蝸輪正變位系數(shù)ξ = 0. 125 ； 蝸輪齒頂圓直徑De2 = 1352mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大型漸開線蝸輪蝸桿傳動(dòng)副，包括漸開線蝸輪、蝸桿，蝸桿的幾何參數(shù)為蝸桿的特性系數(shù)q＝10.0625；軸向模數(shù)Mt＝32；蝸桿頭數(shù)Z＝2；壓力角α＝20°；蝸桿分度圓直徑D＝322mm；蝸桿齒頂圓直徑De＝386mm；導(dǎo)程角λ＝11°14′29.3″。所述漸開線蝸輪的齒數(shù)為39或40。本發(fā)明在蝸桿直徑稍作減小的情況下，不改變齒輪箱的結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)尺寸，不改變蝸輪蝸桿傳動(dòng)副的主要傳動(dòng)要求，同時(shí)蝸輪蝸桿傳動(dòng)副的各項(xiàng)強(qiáng)度及剛度指標(biāo)能夠滿足沙鋼五米寬厚板主軋機(jī)和立輥軋機(jī)項(xiàng)目支承輥更換裝置的負(fù)載需要，從而使蝸桿蝸輪傳動(dòng)副能夠滿足生產(chǎn)實(shí)際工況的要求。
文檔編號(hào)F16H55/22GK102252056SQ201010180139
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2010年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月20日
發(fā)明者于大波, 程志家 申請(qǐng)人:上海重型機(jī)器廠有限公司